燃料电池具有广阔的发展前途，科学家近年研制出一种微型的燃料电池，采用甲醇取代氢气...

燃料电池具有广阔的发展前途，科学家近年研制出一种微型的燃料电池，采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计，该电池有望取代传统电池。某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液。

请根据图示回答下列问题：

（1）图中a电极是______（填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”）。该电极上发生的电极反应式为_________________________________________。

（2）碱性条件下，通入甲醇的一极发生的电极反应式为____________________________。

（3）当消耗3.36 L氧气时（已折合为标准状况），理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是__。

（4）25℃、101kPa时，燃烧16g甲醇生成CO2和H2O(l)，放出的热量为363.26kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：_________________________________________。

阳极 4OH--4 e-=O2↑+2H2O CH3OH－6e-+8OH-=CO32-+ 6H2O 0.45 CH3OH(l)+ O2(g ) =CO2(g )+ 2H2O(l) △H=–726.52 kJ/mol 【解析】（1）根据图示，燃料电池中，甲醇发生氧化反应，通入燃料甲醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，则和燃料电池负极相连的b极是阴极，和燃料电池正极相连的a极是阳极，石墨为惰性电极，电解硫酸钠溶液，根据放电顺序，在阳极上是氢氧根离子发生失电子的氧化反应，该电极上发生的电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O。（2）燃料电池的负极上是燃料甲醇发生失电子的氧化反应，在碱性条件下，CH3OH发生氧化反应生成CO32-，则电极反应式为：CH3OH-6e－+8OH-=CO32-+6H2O。（3）氧气在燃料电池的正极上通入，当消耗标准状况下3.36LO2时，电路中转移电子物质的量为×4=0.6mol，电解Na2SO4溶液的实质是电解水，根据电解方程式：2H2O2H2↑+O2↑~4e-，生成气体的物质的量是0.6mol×=0.45mol。（4）在25℃、101kPa下，16g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热363.26kJ，16g甲醇物质的量为16g÷32g/mol=0.5mol，则1mol甲醇燃烧生成液态水和二氧化碳气体放热363.26kJ×2=726.52kJ，因此表示甲醇燃烧的热化学方程式为：CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H＝-726.52kJ/mol。

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考点分析：

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