Question

能源短缺是人類社會面臨的重大問題．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景．
（1）以甲醇、氧氣為原料，KOH溶液作為電解質構成燃料電池總反應為：2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O，負極的電極反應式為

 

，隨著反應的不斷進行溶液的pH

 

（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）如果以該燃料電池為電源，石墨作兩極電解飽和食鹽水，
陽極產物的檢驗方法：

 

，電解池總反應的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）原電池中負極上燃料失電子，堿性條件下，CH₃OH反應生成碳酸根離子；根據電極反應判斷氫氧根離子濃度的變化；
（2）陽極上氯離子放電生成氯氣，氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗；根據陰陽兩極的反應來書寫總反應．

解答： 解：（1）原電池放電時，甲醇失電子被氧化，應為電池負極反應，其電極反應式為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O；已知電池總反應為：2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O，電池在放電過程中消耗氫氧根離子，所以溶液的pH減小；
故答案為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；減小；
（2）陰極上氫離子放電生成氫氣，陽極上氯離子放電生成氯氣，氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，如果濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍色，則證明有氯氣生成，所以電池反應式為2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
故答案為：將濕潤的KI淀粉試紙放在氣體出口，若觀察到試紙變藍，證明有Cl₂產生；2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．

點評：本題考查了燃料電池、電解原理的應用，側重于考查學生書對電極方程式的書寫的掌握情況，題目難度中等，注意電解質溶液的酸堿性對電極方程式的影響．