問題詳情:
科學家制造出一種使用固體電解質的燃料電池,其效率更高,可用於航天航空。如下圖所示裝置中,以稀土金屬材料作惰*電極,在電極上分別通入CH4和空氣,其中固體電解質是摻雜了Y2O3的ZrO2固體,它在高温下能傳導O2-(O2+4e-===2O2-)。
(1)c電極作________極,d電極上的電極反應式為_________________________________。
(2)如下圖所示用惰*電極電解100mL0.5mol·L-1CuSO4溶液,a電極上的電極反應式為_________,若a電極產生56mL(標準狀況)氣體,則所得溶液的pH=________(不考慮溶液體積變化),若要使電解質溶液恢復到電解前的狀態,可加入________(填字母)。
a.CuO b.Cu(OH)2 c.CuCO3 d.Cu2(OH)2CO3
【回答】
【*】(1)正極 CH4+4O2--8e-=CO2↑+2H2O
(2)4OH--4e-=2H2O+O2↑ 1 ac
【解析】
(1)原電池中電流的方向是從正極流向負極,故c電極為正極;d電極為負極,通入的氣體為**,d電極反應式為:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。
(2)用惰*電極電解CuSO4溶液時,陽極(a電極)反應式:4OH--4e-=2H2O+O2↑;*極反應式:2Cu2++4e-=2Cu,
n(O2)==2.5×10-3mol。
線路中轉移電子的物質的量為2.5×10-3mol×4=0.01 mol,溶液中c(H+)==0.1 mol/L,
pH=-lg 0.1=1。加入CuO或CuCO3與溶液中的H+反應,可使電解質溶液恢復到電解前的狀態。
知識點:電化學 膠體
題型:填空題