Question

如图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个

如图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：（1）M电极的组成元素在周期表中的位置是______，电极名称是______，加入乙醇的铂电极的电极反应式为______．写出乙池中发生的化学反应的离子式：______．（2）在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气为______L（标准状况下）；若此时乙池溶液的体积为400mL，则乙池中溶液的pH为______．（3）若在常温常压下，1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量表示该反应的热化学方程式为______．（4）甲烷也是一种很好的清洁能源．蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体．甲烷气体燃烧的热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol．356g“可燃冰”（若分子式为CH4?9H2O）释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水．放出的热量为______kJ．

Answer 1

碱性乙醇电池为原电池，通入乙醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，乙池有外接电源，属于电解池，根据图片知，N是阳极，M是阴极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，则M电极是铁，N电极是石墨，
（1）通过以上分析知，M是阴极，N极是阳极，N上电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，乙醇电极上乙醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：C₂H₅OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O，电解硝酸银的方程式为：4AgNO₃+2H₂O

通电  .

4Ag↓+O₂↑+4HNO₃，乙池中发生的化学反应的离子方程式为：4Ag⁺+2H₂O

通电  .

4Ag↓+O₂↑+4H⁺，
故答案为：第四周期，第ⅤⅢ族；阴极，C₂H₅OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O；4Ag⁺+2H₂O

通电  .

4Ag↓+O₂↑+4H⁺；
（2）n（Ag）=

4.32g

108g/mol

=0.04mol，根据Ag⁺+e^-=Ag可知转移电子为0.04mol，甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为2O₂+8H⁺+8e^-=4H₂O，则消耗n（O₂）=

1

4

×0.04mol=0.01mol，V（O₂）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L；乙池中某一电极析出金属银4.32g时，同时产生氢离子的物质的量是0.04mol，则其浓度是0.1mol/L，所以溶液的pH=1，故答案为：0.224，1；
（3）1g C₂H₅OH燃烧生成CO₂和液态H₂O时放出29.71kJ热量，则1mol乙醇燃烧放出的热量=

29.7kJ 1g

46g/mol

=1366.7kJ，所以其热化学反应方程式为：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.7kJ/mol，
故答案为：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.7kJ/mol；
（4）356 g CH₄?9H₂O可以释放出2 mol CH₄，已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol，则890.3 kJ/mol×2 mol=1 780.6 kJ；
故答案为：1780.6．