Question

7．某甲醇（CH₃OH）燃料電池原理如圖1所示．

①M區(qū)發(fā)生反應的電極反應式為CH₃OH-6e^-+H₂O═CO₂↑+6H⁺．
②用上述電池做電源，用圖2裝置電解飽和食鹽水（電極均為惰性電極），則該電解池的總反應離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ H₂↑+Cl₂↑+2OH^-．假設溶液體積為300mL，當溶液的pH值變?yōu)?3時（在常溫下測定），理論上消耗甲醇的質量為0.16g（忽略溶液體積變化）．

Answer 1

分析 ①首先根據氫離子的移動方向來確定正負極，然后根據原電池原理，最后書寫電極反應式；
②整個電路中轉移電子的數目相等，可以根據電子轉移的數目相同來列出已知物質和未知物質之間關系式，然后通過關系來求解．

解答 解：①M區(qū)是質子流出的一極，應是原電池的負極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為：CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺，故答案為：CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺；
②用惰性電極，電解飽和食鹽水總的電極反應式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2 OH^-，pH值變?yōu)?3時，pOH=1，C（OH^-）=10^-1mol/L，n（OH^-）=10^-1mol/L×300mL×10^-3L/mL=0.03mol，由方程式CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺，2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-
可知 CH₃OH～6e^-～6OH^-
   32g      6mol
m（CH₃OH） 0.03mol
則m（CH₃OH）=$\frac{32g×0.03mol}{6}$=0.16g，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；0.16g．

點評 本題考查學生原電池、電解池的工作原理以及應用知識，注意知識的歸納和梳理是關鍵，難度中等．