如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为阳离子交换膜，丙中滴有少量的酚酞试液．请按要求回答相关问题：（1）甲烷燃料电池负极电极反
更新时间： 2025-08-28 09:19:12
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问题描述：
如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为阳离子交换膜，丙中滴有少量的酚酞试液．请按要求回答相关问题：
（1）甲烷燃料电池负极电极反应式是：______．
（2）石墨电极（C）的电极反应式为______．
（3）若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体体积为______ L．
（4）铜丝a处在开始一段时间的现象为______；原因是______．
（5）丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是______．
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2+向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（6）利用反应2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应为______．
姜会林回答：
（1）燃料电池中，负极上投放燃料所以投放甲烷的电极是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O．
故答案为：CH4-8e-+10OH-═CO23-+7H2O；
（2）甲中投放氧化剂的电极是正极，所以乙装置中石墨电极是阳极，阳极上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，
故答案为：2Cl--2e-═Cl2↑；
（3）串联电池中转移电子数相等，若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则转移电子的物质的量=2.24L22.4L/mol
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