Question

7．某甲醇（CH₃OH）燃料電池原理如圖1所示．

①M(fèi)區(qū)發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+H₂O═CO₂↑+6H⁺．
②用上述電池做電源，用圖2裝置電解飽和食鹽水（電極均為惰性電極），則該電解池的總反應(yīng)離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ H₂↑+Cl₂↑+2OH^-．假設(shè)溶液體積為300mL，當(dāng)溶液的pH值變?yōu)?3時（在常溫下測定），理論上消耗甲醇的質(zhì)量為0.16g（忽略溶液體積變化）．

Answer 1

分析 ①首先根據(jù)氫離子的移動方向來確定正負(fù)極，然后根據(jù)原電池原理，最后書寫電極反應(yīng)式；
②整個電路中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相等，可以根據(jù)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目相同來列出已知物質(zhì)和未知物質(zhì)之間關(guān)系式，然后通過關(guān)系來求解．

解答 解：①M(fèi)區(qū)是質(zhì)子流出的一極，應(yīng)是原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺，故答案為：CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺；
②用惰性電極，電解飽和食鹽水總的電極反應(yīng)式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2 OH^-，pH值變?yōu)?3時，pOH=1，C（OH^-）=10^-1mol/L，n（OH^-）=10^-1mol/L×300mL×10^-3L/mL=0.03mol，由方程式CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺，2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-
可知 CH₃OH～6e^-～6OH^-
   32g      6mol
m（CH₃OH） 0.03mol
則m（CH₃OH）=$\frac{32g×0.03mol}{6}$=0.16g，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；0.16g．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生原電池、電解池的工作原理以及應(yīng)用知識，注意知識的歸納和梳理是關(guān)鍵，難度中等．