Question

【題目】如圖是一個甲烷燃料電池工作時的示意圖，乙池中的兩個電極一個是石墨電極，一個是鐵電極，工作時，M、N兩個電極的質量都不減少，請回答下列問題：

（1）乙池的名稱：乙池是 裝置。其中N電極的材料是 ，其電極名稱是 。

（2）乙池的總反應化學方程式是 。

（3）甲池通入甲烷(CH4)的Pt電極的電極反應式為 。

（4）在此過程中，當乙池中某一電極析出金屬2.16 g 時，甲池中理論上消耗標準狀況下甲烷的體積為 mL，若此時乙池溶液的體積為400 mL，則乙池中H+的物質的量濃度為 。

Answer 1

【答案】

（1）電解池；石墨；陽極

（2）4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑

（3）CH4-8e-+10OH-=CO32- +7H2O

（4）56；0.05 mol/L；

【解析】

試題分析：（1）根據圖示，甲池是甲烷燃料電池，是原電池，乙池是電解池。原電池中通入甲烷的是負極，通入氧氣的是正極，則N電極為陽極，應該選用石墨作電極，故答案為：電解池；石墨；陽極；

（2）乙池是電解硝酸銀溶液的裝置，總反應的化學方程式4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑，故答案為：4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑；

（3）甲池通入甲烷(CH4)的Pt電極的電極反應式為CH4-8e-+10OH-=CO32- +7H2O，故答案為：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；

（4）2.16 g的金屬是銀，物質的量為=0.02mol，轉移電子的物質的量為0.02mol，則消耗甲烷的物質的量為=0.0025mol，標準狀況下甲烷的體積為0.0025mol×22.4L/mol=0.056L=56mL，根據4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑，生成是H+的物質的量為0.02mol，H+的物質的量濃度為=0.05 mol/L，故答案為：56；0.05 mol/L；