Question

8．將兩鉑片插入KOH溶液中作為電極，在兩極區(qū)分別通入甲烷和氧氣構(gòu)成燃料電池，則
（1）通入甲烷氣體的一極是原電池的負(fù)極，該極的附近PH是減小． （填增大、不變或減�。�
（2）正極的電極反應(yīng)是O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．
（3）電池工作時(shí)的總反應(yīng)的離子方程式是CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O．

Answer 1

分析 甲烷、氧氣和氫氧化鉀溶液構(gòu)成燃料電池，甲烷易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則甲烷所在電極為負(fù)極，氧氣所在電極為正極，負(fù)極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，據(jù)此分析．

解答 解：（1）甲烷、氧氣和氫氧化鉀溶液構(gòu)成燃料電池，甲烷易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則甲烷所在電極為負(fù)極，氧氣所在電極為正極，負(fù)極上電極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，該極消耗氫氧根離子，所以溶液的pH減��；
故答案為：負(fù)極；減��；
（2）正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，正極上電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）堿性條件下，氧氣和甲烷反應(yīng)生成碳酸根離子和水，則電池反應(yīng)離子方程式為：CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，
故答案為：CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)電源新型電池，根據(jù)得失電子確定正負(fù)極上通入的氣體，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，注意堿性條件下甲烷失電子不能生成二氧化碳，要生成碳酸根離子，為易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．