新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液.某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示.

回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 2O2+4H2O+8e-=8OH-2O2+4H2O+8e-=8OH-、CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.其中b电极上得到的是 H2H2,电解氯化钠溶液的总反应方程式为 2NaCl+2H2O 通电 2NaOH+H2↑+Cl2↑2NaCl+2H2O 通电 2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(3)若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 1L22.4L/mol×8×9.65×104C/mol=3.45×104C1L22.4L/mol×8×9.65×104C/mol=3.45×104C(法拉第常数F=9.65×l04C•mol-1列式计算),最多能产生的氯气体积为 44L(标准状况).
通电
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22
.
4
L
/
mol
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【考点】原电池与电解池的综合.
【答案】2O2+4H2O+8e-=8OH-;CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;H2;2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑;×8×9.65×104C/mol=3.45×104C;4
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:974引用:13难度:0.5