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  熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,因而受到重视.某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料

  熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,因而受到重视.某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极.该燃料电池负极电极反应式为:2C4H10+26CO32--52e-=34CO2+10H2O.试回答下列问题:

  (1)该燃料电池的化学反应方程式为______;

  (2)正极电极反应式为______.

  (3)为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定.为此,必须在通入的空气中加入一种物质,加入的物质是______,它来自______.

  (4)某学生想用该燃料电池和如图所示装置来电解饱和食盐水:

  ①写出反应的离子方程式2Cl-+2H2O 通电 .

  Cl2↑+H2↑+2OH-

  2Cl-+2H2O 通电 .

  Cl2↑+H2↑+2OH-

  .

  ②将湿润的淀粉KI试纸放在该装置附近,发现试纸变蓝,待一段时间后又发现蓝色褪去,这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化.若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5:1,且生成两种酸.该反应的化学方程式为______.

  ③若电解后得到200mL 3.25mol•L-1 NaOH溶液,则消耗C4H10的体积在标准状况下为______.

1回答
2020-02-04 20:32
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范立南

  (1)该电池中,丁烷和氧气反应生成二氧化碳和水,反应方程式为:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,

  故答案为:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O;

  (2)正极上氧气得电子发生还原反应和二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应式为:O2+2CO2+4e-=2CO32-或13O2+26CO2+52e-=26CO32-,

  故答案为:O2+2CO2+4e-=2CO32-;

  (3)由于原电池的负极产物有水生成,所以负极必有CO32-参加反应,同时根据碳守恒可知A必为CO2,负极反应式可表示为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,它来源于负极上生成的二氧化碳即可

  故答案为:CO2;负极反应产物;

  (4)①电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,同时还生成氢氧化钠,离子方程式为:2Cl-+2H2O 通电 .

2020-02-04 20:33:57

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