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以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图.回答下列问题:(1)B极上

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以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图.回答下列问题:
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(1)B极上的电极反应式为___
(2)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为___(标况下).
▼优质解答
答案和解析
(1)由阴离子移动方向可知B为负极,负极发生氧化反应,甲烷被氧化生成二氧化碳和水,电极方程式为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O,
故答案为:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O;
(2)硫酸铜的物质的量=0.1L×2mol/L=0.2mol,开始阶段发生反应:2Cu2++2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+4H+,铜离子完全放电后,发生反应2H2O
 电解 
.
 
2H2↑+O2↑,当两极收集到的气体体积相等时,即氢气与氧气的体积相等,令是氢气为xmol,根据电子转移守恒,则:0.1mol×2+2x=4x,解得x=0.1,
根据电子转移守恒,可知消耗的甲烷物质的量=
0.1mol×4
8
=0.05mol,故消耗甲烷的体积=0.05mol×22.4L/mol=1.12L,
故答案为:1.12 L.
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