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题目
题型:不详难度:来源:
(正常进度)
(1)写出以30% KOH溶液为电解质溶液,甲烷燃料电池的负极电极反应式______.
(2)在标准状况下,甲烷和氧气的混合气体224mL,充分燃烧后,将生成的气体通入100mL0.02mol/L的石灰水,得到0.1g白色沉淀.求混合气体中甲烷和氧气的体积比.
答案
(1)甲烷燃料电池中,负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,
故答案为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
(2)混合气体的物质的量=
0.224L
22.4L/mol
=0.01mol,
涉及的化学方程式:CH4+2O2=CO2+2H2O、CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、CaCO3+CO2+H2O═Ca(HCO32
根据方程式知,白色沉淀是碳酸钙,碳酸钙的物质的量=
0.1g
100g
=0.001mol

氢氧化钙的物质的量=0.02mol/L×0.1L=0.002mol,
当生成的CO2刚好为0.001mol时,根据碳原子守恒知,n(CaCO3)=n(CH4)=0.001mol,则氧气的物质的量是0.009mol,则甲烷与氧气的体积比为1:9;
当生成的CO2过量时,n(CaCO3)=0.001mol,根据钙原子守恒知,n(Ca(HCO32 )=0.001mol,
根据碳原子守恒得,n(CH4)=n(CO2)=0.001mol+0.002mol=0.003mol,则氧气的物质的量=0.007mol,所以甲烷与氧气的体积比为3:7,
故答案为:1:9或3:7.
核心考点
试题【(正常进度)(1)写出以30% KOH溶液为电解质溶液,甲烷燃料电池的负极电极反应式______.(2)在标准状况下,甲烷和氧气的混合气体224mL,充分燃烧后】;主要考察你对常见的化学电源等知识点的理解。[详细]
举一反三
甲烷燃料电池能量转化率高.以KOH为电解质溶液,分别向两极通入CH4和O2,即可产生电流,其电极反应分别为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;2O2+8e-+4H2O=8OH-.下列说法错误的是(  )
A.CH4在负极发生氧化反应
B.O2作为氧化剂发生还原反应
C.甲烷燃料电池实现了化学能转变为电能
D.分别将1molH2和CH4做燃料电池的原料,产生电量一样多
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摩托罗拉公司开发了一种以甲醇为原料,以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池,充一次电可以连续使用一个月.已知该电池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH
放电



充电
2K2CO3+6H2O 请填空:
(1)放电时:负极的电极反应式为______.
(2)通入甲醇一端的电极是______极,电池在放电过程中溶液的pH将______(填“上升”、“下降”或“不变”).
(3)若在常温、常压下,1gCH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出22.68kJ的热量,表示该反应的热化学方程式为______.
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燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景.下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是(  )
A.甲醇B.天然气C.液化石油气D.氢气
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银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的电池反应是Zn+Ag2OH2O=2Ag+Zn(OH)2则负极上发生反应的物质是(  )
A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn
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某充电电池的原理如图所示,溶液中c(H+)=2.0mol•L-1,阴离子为SO42-,a、b均为惰性电极,充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色.下列对此电池叙述正确的是(  )
A.放电过程中,左槽溶液颜色由黄色变为蓝色
B.充电时,b极接直流电源正极,a极接直流电源负极
C.充电过程中,a极的反应式为:VO2++2H++e-=VO2++H2O
D.放电时,当转移1.0mol电子时共有1.0molH+从左槽迁移进右槽

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