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(滴有几

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(滴有几

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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(滴有几滴酚酞)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________________________ 、________________________。
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,其中a电极上得到的是________;电解过程中________极(填“a”或“b”)附近会出现红色。电解氯化钠溶液的总化学方程式为________________________。将a、b两极的产物相互反应可得到“84”消毒液的有效成分NaClO,特殊情况下可用“84”消毒液吸收SO2,反应的离子方程式为________________________。
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)。
答案
(1)O2+2H2O+4e=4OH CH4+10OH-8e=CO32+7H2O
(2)Cl2 b 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ ClO+SO2+H2O=Cl+SO42+2H
(3)4
解析
(3)根据CH4+10OH-8e=CO32+7H2O、2Cl-2e=Cl2↑和电子守恒知,计算关系式为CH4~8e~4Cl2,所以标准状况下氯气体积为4 L。
举一反三
LiFePO4新型锂离子电池因其原材料丰富、对环境友好、循环性能和安全性能好的特点,具有广阔的应用前景。已知该电池放电时的电极反应式为:
正极:FePO4+Li++e=LiFePO4,负极:Li-e=Li+,下列说法中正确的是
A.充电时阳极反应为Li++e=Li
B.充电时动力电池上标注“-”的电极应与外接电源的负极相连
C.放电时电池内部Li+向负极移动
D.放电时,在正极上是Li+得电子被还原

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下列关于充电电池的叙述,不正确的是(  )。
A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应
B.充电电池可以无限制的充电放电
C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行
D.较长时间不使用电池时,最好将电池取出并妥善存放

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随着人们生活质量的不断提高,废电池进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是(  )。
A.利用电池外壳的金属材料
B.防止电池中汞、镉和铅等金属离子对土壤和水源的污染
C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他的物品
D.回收其中的石墨电极

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关于化学电源的叙述,错误的是(  )。
A.化学电源均是根据原电池的工作原理设计的
B.在干电池中,碳棒只起导电作用,并不参加化学反应
C.镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵
D.燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源

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铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解液为硫酸,工作时的反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,下面结论正确的是(  )。
A.Pb为正极,被氧化
B.溶液的pH不断减小
C.S只向PbO2处移动
D.电解液密度不断减小

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