Question

（12分）新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH₄和O₂，電解質為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯后作為電源，進行飽和氯化鈉溶液電解實驗，如圖所示：

回答下列問題：
（1）甲烷燃料電池正極、負極的電極反應分別為                、               ；
（2）閉合K開關后，a、b電極上均有氣體產生，其中b電極上得到的是            ，電解氯化鈉溶液的化學方程式為                                              ；
（3）若每個電池甲烷通入量為1L(標準狀況)，且反應完全，則理論上通過電解池的電量為
              (已知N_A＝6.02×10²³mol^－1，電子電荷為1.60×10^－19C，列式表示即可)，最多能產生的氯氣體積為      L(標準狀況）。

Answer 1

(1) 2O₂ + 4H₂O +8e^－= 8OH^－（2分），CH₄＋10OH^－－8e^－= CO₃^2－＋7H₂O（2分）
(2)H₂（2分）  2NaCl＋2H₂O  2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑（2分）
(3) ×8×6.02×10²³mol^-1×1.60×10^－19C（2分）     4L（2分）

解析