Question

【題目】新型高效的甲烷燃料電池采用鉑作電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將甲烷燃料電池作為電源進(jìn)行飽和氣化鈉溶液的電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示。

回答下列問題：

（1） a電極為____________(填“陽(yáng)極”或“陰極”），b電極附近溶液的pH_________(填“增大”“減小”或“不變”)。

（2） 甲烷燃料電池正極的電極反應(yīng)式為________________。

（3） 電解時(shí)b電極的電極反應(yīng)式為__________；若反應(yīng)生成0.2 mol Cl2，則消耗CH4的物質(zhì)的量為__________。

Answer 1

【答案】（1）陽(yáng)極；增大

（2）O2+4e-+2H2O=4OH-

（3）2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e-=H2↑+2OH-)；0.05mol

【解析】

試題分析：甲烷燃料電池，通入甲烷的一極為負(fù)極，則電極b是電解池陰極，a是陽(yáng)極；（1） a電極為陽(yáng)極，b電極反應(yīng)為，b附近溶液的pH增大；（2） 甲烷燃料電池,通入氧氣的一極為正極，正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-;（3） 電解時(shí)b電極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-；消耗1mol甲烷轉(zhuǎn)移電子8mol，若反應(yīng)生成0.2 mol Cl2，則轉(zhuǎn)移電子0.4mol，則消耗CH4的物質(zhì)的量為0.05 mol。