(2012?海南)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH
4和O
2,電解質(zhì)為KOH溶液.某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn),如圖所示.
回答下列問題:
(1)甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為
2O2+4H2O+8e-=8OH-
2O2+4H2O+8e-=8OH-
、
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
.
(2)閉合K開關(guān)后,a、b電極上均有氣體產(chǎn)生.其中b電極上得到的是
H2
H2
,電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為
;
(3)若每個(gè)電池甲烷通如量為1L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且反應(yīng)完全,則理論上通過電解池的電量為
×8×9.65×10
4C/mol=3.45×10
4C
×8×9.65×10
4C/mol=3.45×10
4C
(法拉第常數(shù)F=9.65×l0
4C?mol
-1列式計(jì)算),最多能產(chǎn)生的氯氣體積為
4
4
L(標(biāo)準(zhǔn)狀況).