Question

5．新型高效的甲醇燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH₃OH和O₂．某研究小組將兩個甲醇燃料電池串聯后作為電源，進行飽和氯化鈉溶液電解實驗，如圖所示．回答下列問題：

（1）乙燃料電池的負極反應式為2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O．
（2）若原NaCl溶液為300ml，假設電解過程中體積不變，當每個燃料電池中通入0.16g甲醇完全反應時，該溶液的PH為13．

Answer 1

分析 （1）CH₃OH堿性燃料電池中，負極CH₃OH失電子被氧化；
（2）根據關系式1molCH₃OH～6mol e^-～3mol Cl₂～6molOH^-計算．

解答 解：（1）在堿性溶液中，CH₃OH堿性燃料電池中，負極CH₃OH失電子被氧化，反應式為：2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O，
故答案為：2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O；
（2）根據2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O得，關系式1molCH₃OH～6mol e^-～3mol Cl₂～6molOH^-
                                                1 mol                        6mol
                                               $\frac{0.16}{32}$=0.005mol            n（OH^-）
所以n（OH^-）=0.03mol
所以c（OH^-）=$\frac{0.03}{0.3}$=0.1mol/L，所以c（H⁺）=$\frac{1×10{\;}^{-14}}{0.1}$=10^-13，
所以，pH=13，故答案為：13．

點評 本題涵蓋電解池和原電池的主體內容，涉及電極判斷與電極反應式書寫等問題，做題時注意從氧化還原的角度判斷原電池的正負極以及電極方程式的書寫，本題中難點和易錯點為電極方程式的書寫．