Question

6．（Ⅰ）如图甲装置能组成原电池的是②④（填序号）
（Ⅱ）将CH₄设计成燃料电池，装置如图乙所示（A、B为多孔碳棒）
①B（填A或B）处电极入口通甲烷，其电极反应式为CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O；
②当消耗甲烷的体积为11.2L（标准状况下）时，则导线中转移电子数为4N_A，消耗KOH的物质的量为1mol．

Answer 1

分析 （Ⅰ）根据原电池的构成条件分析，原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应；
（Ⅱ）①根据电子流向知，A为负极、B为正极，燃料电池中通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；
②根据甲烷和转移电子、氢氧化钾之间的关系式计算．

解答 解：（Ⅰ）①酒精不导电，不能形成原电池，故①错误；
②铁为负极，C为正极，可形成原电池，故②正确；
③没有形成闭合回路，不能形成原电池，故③错误；
④Cu为负极，Ag为正极，可形成原电池，故④正确．
故答案为：②④；
（Ⅱ）①根据电子流向知，B为负极、A为正极，燃料电池中通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，所以B处通入甲烷，甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，故答案为：B；CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O；
②甲烷的物质的量为0.5mol，导线中转移电子的物质的量=0.5mol×8=4mol，电子数为4N_A，根据CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O知，消耗KOH的物质的量为甲烷物质的量的10倍，所以消耗氢氧化钾的物质的量是1mol，故答案为：4N_A；1mol．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，根据元素化合价变化确定氧化性强弱，根据方程式中各个物理量之间的关系式进行计算，题目难度不大．