Question

【题目】新型高效的甲烷燃料电池采用铂作电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将甲烷燃料电池作为电源进行饱和氣化钠溶液的电解实验，如图所示。

回答下列问题：

（1） a电极为____________(填“阳极”或“阴极”），b电极附近溶液的pH_________(填“增大”“减小”或“不变”)。

（2） 甲烷燃料电池正极的电极反应式为________________。

（3） 电解时b电极的电极反应式为__________；若反应生成0.2 mol Cl2，则消耗CH4的物质的量为__________。

Answer 1

【答案】（1）阳极；增大

（2）O2+4e-+2H2O=4OH-

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

【解析】

试题分析：甲烷燃料电池，通入甲烷的一极为负极，则电极b是电解池阴极，a是阳极；（1） a电极为阳极，b电极反应为，b附近溶液的pH增大；（2） 甲烷燃料电池,通入氧气的一极为正极，正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-;（3） 电解时b电极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；消耗1mol甲烷转移电子8mol，若反应生成0.2 mol Cl2，则转移电子0.4mol，则消耗CH4的物质的量为0.05 mol。