Question

【題目】新型高效的甲烷燃料電池采用鉑作電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質為KOH溶液。某研究小組將甲烷燃料電池作為電源進行飽和氣化鈉溶液的電解實驗，如圖所示。

回答下列問題：

（1） a電極為____________(填“陽極”或“陰極”），b電極附近溶液的pH_________(填“增大”“減小”或“不變”)。

（2） 甲烷燃料電池正極的電極反應式為________________。

（3） 電解時b電極的電極反應式為__________；若反應生成0.2 mol Cl2，則消耗CH4的物質的量為__________。

Answer 1

【答案】（1）陽極；增大

（2）O2+4e-+2H2O=4OH-

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

【解析】

試題分析：甲烷燃料電池，通入甲烷的一極為負極，則電極b是電解池陰極，a是陽極；（1） a電極為陽極，b電極反應為，b附近溶液的pH增大；（2） 甲烷燃料電池,通入氧氣的一極為正極，正極的電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-;（3） 電解時b電極的電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-；消耗1mol甲烷轉移電子8mol，若反應生成0.2 mol Cl2，則轉移電子0.4mol，則消耗CH4的物質的量為0.05 mol。