优质解答
(1)燃料电池中,一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了 Y2O3的ZrO2晶体,在高温下它能传导O2-离子,
正极O2得到电子生成O2-:O2+4e-=2O2-,电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),
100ml溶液中含有c(Cu2+)=1mol/L,c(H+)=4mol/L,c(Cl-)=4mol/L,c(SO42-)=1mol/L;
阴阳两极生成的气体的体积相同,设阴极生成的悄悄物质的量为xmol,阳极上也应生成氧气和氯气的物质的量之和xmol
阴极电极反应为:
Cu2++2e-=Cu,
0.1mol 0.2mol 0.1mol
2H++2e-=H2↑;
2xmol xmol
阳极电极反应为:
2Cl--2e-=Cl2↑,4OH--4e-=2H2O+O2↑,
0.4mol 0.4mol 0.2mol 4(x-0.2)(x-0.2)
依据电子守恒0.4+4(x-0.2)=0.2+2x
x=0.3mol,则氧气的物质的量为0.3mol-0.2mol=0.1mol,其体积为2.24L;
故答案为:O2+4e-=2O2-;2.24;
(2)①通电后,将Co2+氧化成Co3+,电解池中阳极失电子发生氧化反应,电极反应为Co2+-e-=Co3+,故答案为:Co2+-e-=Co3+;
②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,自身被还原为Co2+,该过程中被氧化的元素是C元素,结合原子守恒与电荷守恒可知,还原生成H+,配平书写离子方程式为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+;反应中生成1mol即22.4LCO2转移6mol电子,则当产生标准状况下2.24L CO2时,共转移电子0.6mol,
故答案为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+;C;6.
(1)燃料电池中,一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了 Y2O3的ZrO2晶体,在高温下它能传导O2-离子,
正极O2得到电子生成O2-:O2+4e-=2O2-,电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),
100ml溶液中含有c(Cu2+)=1mol/L,c(H+)=4mol/L,c(Cl-)=4mol/L,c(SO42-)=1mol/L;
阴阳两极生成的气体的体积相同,设阴极生成的悄悄物质的量为xmol,阳极上也应生成氧气和氯气的物质的量之和xmol
阴极电极反应为:
Cu2++2e-=Cu,
0.1mol 0.2mol 0.1mol
2H++2e-=H2↑;
2xmol xmol
阳极电极反应为:
2Cl--2e-=Cl2↑,4OH--4e-=2H2O+O2↑,
0.4mol 0.4mol 0.2mol 4(x-0.2)(x-0.2)
依据电子守恒0.4+4(x-0.2)=0.2+2x
x=0.3mol,则氧气的物质的量为0.3mol-0.2mol=0.1mol,其体积为2.24L;
故答案为:O2+4e-=2O2-;2.24;
(2)①通电后,将Co2+氧化成Co3+,电解池中阳极失电子发生氧化反应,电极反应为Co2+-e-=Co3+,故答案为:Co2+-e-=Co3+;
②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,自身被还原为Co2+,该过程中被氧化的元素是C元素,结合原子守恒与电荷守恒可知,还原生成H+,配平书写离子方程式为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+;反应中生成1mol即22.4LCO2转移6mol电子,则当产生标准状况下2.24L CO2时,共转移电子0.6mol,
故答案为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+;C;6.