Question

（正常进度）（1）写出以30％KOH溶液为电解质溶液，甲烷燃料电池的负极电极反应式______。（2）在标准状

（正常进度）（1）写出以30％KOH溶液为电解质溶液，甲烷燃料电池的负极电极反应式______。（2）在标准状况下，甲烷和氧气的混合气体224mL，充分燃烧后，将生成的气体通入100mL 0.02mol／L的石灰水，得到0.1g白色沉淀。求混合气体中甲烷和氧气的体积比。

Answer 1

（1）CH 4 －8e － +10OH － =CO 3 2 － +7H 2 O （3分）（2）①如果氢氧化钙过量，甲烷与氧气的体积比为1：9；②如果CO 2 过量，烷与氧气的体积比为3：7

（1）在原电池中负极失去电子，发生氧化反应。所以甲烷在负极通入。由于电解质是氢氧化钾，所以负极反应式为CH 4 －8e － +10OH － =CO 3 2 － +7H 2 O。 （2）考查根据方程式进行的有关计算。 有关反应的化学方程式为：CH 4 +2O 2 =CO 2 +2H 2 O、CO 2 +Ca(OH) 2 =CaCO 3 ↓+H 2 O、 CaCO 3 +CO 2 +H 2 O====Ca(HCO 3 ) 2 混合气是0.224L÷22.4L/mol＝0.01mol，氢氧化钙是0.02mol/L×0.1L＝0.002mol，生成的碳酸钙是0.1g÷100g/mol＝0.001mol。则 ①如果氢氧化钙过量，则反应中生成的CO 2 就是0.001mol，则氧气就是0.009mol，所以甲烷与氧气的体积比为1：9 ②如果CO 2 过量，生成碳酸钙沉淀又被剩余的CO 2 反应生成碳酸氢钙。则生成的CO 2 为0.03mol，则氧气就是0.007mol，所以甲烷与氧气的体积比为3：7