Question

某乙醇燃料电池工作时的装置如图所示，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少．
请回答下列问题：
（1）M电极名称是______；N极的电极反应式为______，加入乙醇的铂电极的电极反应式为______．
（2）在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气______L（标准状况下）；若此时乙池溶液的体积为400mL，则乙池中溶液的pH为______．
（3）若在常温常压下，1g C₂H₅OH燃烧生成CO₂和液态H₂O时放出29.71kJ热量，表示该反应的热化学方程式为______．

Answer

碱性乙醇电池为原电池，通入乙醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，乙池有外接电源，属于电解池，根据图片知，N是阳极，M是阴极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，则M电极是铁，N电极是石墨，结合电子转移的物质的量的判断进行计算．
【解析】
碱性乙醇电池为原电池，通入乙醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，乙池有外接电源，属于电解池，根据图片知，N是阳极，M是阴极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，则M电极是铁，N电极是石墨，
（1）通过以上分析知，M是阴极，N极是阳极，N上电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，乙醇电极上乙醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O，
故答案为：阴极，4OH--4e-=O2↑+2H2O，C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O；
（2）n（Ag）==0.04mol，根据Ag++e-=Ag可知转移电子为0.04mol，
甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为2O2+8H++8e-=4H2O，则消耗n（O2）=×0.04mol=0.01mol，
V（O2）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L；
乙池中某一电极析出金属银4.32g时，同时产生氢离子的物质的量是0.04mol，则其浓度是0.1mol/L，所以溶液的pH=1，故答案为：0.224，1；
（3）1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量，则1mol乙醇燃烧放出的热量==1366.66kJ，所以其热化学反应方程式为：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1366.66kJ/mol，
故答案为：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1366.66kJ/mol．