Question

9．（1）甲烷通常用来作燃料，其燃烧反应的化学方程式是CH₄+2O₂$\stackrel{点燃}{→}$2H₂O+CO₂．
（2）若用甲烷-氧气构成燃料电池，电解质溶液为HCl溶液，试写出该电池的正极的电极反应式2O₂+8H⁺+8e^-═4H₂O；负极的电极反应式CH₄-8e^-+2H₂O═CO₂+8H⁺．若电解质溶液为KOH溶液，试写出该电池的正极的电极反应式2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-；负极的电极反应式CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O．

Answer 1

分析 （1）甲烷燃烧后产物是二氧化碳和水，据此书写方程式；
（2）甲烷燃料电池中，负极上投放燃料甲烷，发生失电子发生氧化反应，正极上投放氧气，发生得电子的还原反应，注意电解质环境决定方程式的书写；

解答 解：（1）甲烷燃烧后产物是二氧化碳和水，反应的方程式为CH₄+2O₂$\stackrel{点燃}{→}$2H₂O+CO₂，
故答案为：CH₄+2O₂$\stackrel{点燃}{→}$2H₂O+CO₂；
（2）若电解质溶液为HCl溶液，负极上投放燃料甲烷，发生失电子发生氧化反应：CH₄-8e^-+2H₂O═CO₂+8H⁺，正极上投放氧气，发生得电子的还原反应：2O₂+8H⁺+8e^-═4H₂O，
若电解质溶液为KOH溶液，负极上投放燃料甲烷，发生失电子发生氧化反应：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，正极上投放氧气，发生得电子的还原反应：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，
故答案为：2O₂+8H⁺+8e^-═4H₂O；CH₄-8e^-+2H₂O═CO₂+8H⁺；2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-；CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O．

点评 本题考查了化学电源新型电池，根据得失电子确定正负极上通入的气体，难点是电极反应式的书写，注意碱性条件下甲烷失电子不能生成氢离子，要生成碳酸根离子，为易错点．