2. 公务员
  3. 短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如下图所示，其中W的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。 ①XH4可与氧气构成燃料电池，若电解质溶液为KOH，则该燃料电池的负极电极反应式是_________，电池的总反应方程式是__________。 ②若以该电池

短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如下图所示，其中W的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。 ①XH4可与氧气构成燃料电池，若电解质溶液为KOH，则该燃料电池的负极电极反应式是_________，电池的总反应方程式是__________。 ②若以该电池

admin2017-05-15  11
问题 短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如下图所示，其中W的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。

①XH4可与氧气构成燃料电池，若电解质溶液为KOH，则该燃料电池的负极电极反应式是_________，电池的总反应方程式是__________。
②若以该电池产生的电能为电源，以石墨为电极电解500 mL某浓度的CuSO4溶液，当电解完全，共产生Cu的质量是96g，CuSO4溶液溶质的浓度为_________。若甲烷燃料电池的能量利用率是75％，则会消耗标准状况下的甲烷的体积是_________。
选项
答案①CH4—8e－+10OH－==CO32－+7H2O；CH4+2O2+2OH－==CO32－+3H2O； ②3．0mol／L；11．2L。
解析 ①若甲烷一氧气构成燃料电池，则通入甲烷的电极为负极，由于电解质溶液为KOH溶液，该电极的反应式是CH4-8e－+10OH－==CO32－+7H2O；通入氧气的电极为正极，该电极的反应式是O2+4e－+2H2O==4OH－。电池的总反应方程式为CH4+2O2+2OH－==CO32－+3H2O。
②阳极：2H2O-4e－==O2↑+4H＋，阴极：Cu2＋+2e－==Cu；电解完全，产生cu的质量为96g，物质的量为1．5mol，则CuSO4溶液的浓度为3．0mol／L。Cu与CH4之间的关系为4Cu～CH4，又因为甲烷燃料电池的能量利用率为75％，则CH4的物质的量为0．5mol，标准状况下的体积为11．2 L。
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