氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上.在这种工艺设计中,相关

2025-03-28 10:43:45
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回答1:

(1)电解氯化钠溶液,电解池的阴极上是氢离子得电子的还原反应,即2H2O+2e-=H2↑+2OH-(或2H++2e-═H2↑),故答案为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-(或2H++2e-═H2↑);
(2)燃料电池中,通入空气的电极是正极,发生得电子的还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,通燃料氢气的电极是负极,阳离子的移动方向是从负极流向正极,即从左向右,故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-;从左向右;
(3)电解池中,阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,产生2molCl2,转移电子是4mol,燃料电池中,正极发生得电子的还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,当转移4mol电子,理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为1mol,故答案为:1mol;      
(4)燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-,所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即a%大于b%,负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子,所以c%>a%,得到c%>a%>b%,故答案为:c>a>b;