Question

【題目】如圖是一個甲烷燃料電池工作時的示意圖．M、N兩電極的質量相同，其中一個為銀電極一個為鐵電極．
（1）寫出通入甲烷的鉑電極上的電極反應式為 ．
（2）若一段時間后M與N兩電極的總質量不變，則N電極是 ． 此時兩電極質量差為5.4g，甲池中理論上消耗氧氣mL（標準狀況）
（3）若一段時間后M與N兩電極的總質量增加4g，N電極質量變化為克．

Answer 1

【答案】
（1）CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO +7H2O
（2）Ag；140
（3）1.4
【解析】解：堿性甲烷燃料電池中通入甲烷的一極為原電池的負極，負極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO +7H2O，通入氧氣的一極為原電池的正極，乙池為電解池，乙池中的兩個電極一個是Ag電極，一個是鐵電極，工作時M、N兩個電極的質量都不減少，N連接原電池的正極，應為電解池的陽極，則應為Ag，N為陽極，電極反應式是Ag﹣e﹣=Ag+ ， M為陰極，電極材料是Fe，電極反應式為Ag++e﹣=Ag，則乙池的總反應式為4AgNO3+2H2O 4Ag↓+O2↑+4HNO3 ， （1）通入甲烷的鉑電極上的電極反應式為CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO +7H2O，所以答案是：CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO +7H2O；（2）一段時間后M與N兩電極的總質量不變，Ag為陽極，F(xiàn)e為陰極，此時兩電極質量差為5.4g，n（Ag）= =0.05mol，陽極Ag溶解，陰極Ag析出，根據(jù)Ag++e﹣=Ag可知轉移電子為0.025mol，甲池中通入氧氣的一極為正極，反應式為2O2+8H++8e﹣=4H2O，則消耗n（O2）= ×0.025mol=0.00625mol， V（O2）=0.00625mol×22.4L/mol=0.14L=140mL，
所以答案是：Ag；140；（3）一段時間后M與N兩電極的總質量增加4g，F(xiàn)e為陽極，Ag為陰極，由Fe+2Ag+=Fe2++2Ag可知，
Fe+2Ag+=Fe2++2Ag△m
56 216 160
x 4g
x= =1.4g，
所以答案是：1.4．