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N

Question

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3.36L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：

CH₃OH（l）+(3)/(2)O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.52KJ/mol

CH₃OH（l）+(3)/(2)O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.52KJ/mol

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Answer 1

（1）燃料电池中，通入燃料甲醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，电解池中，和电源负极相连的极b是阴极，和电源正极相连的a极是阳极，电解硫酸钠溶液，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，故答案为：阳；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，电解质环境是碱性，则电极反应为：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案为：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
（3）在燃料电池的正极上，正极反应：O₂↑+4H⁺+4e^-=2H₂O，当消耗3.36L即0.15mol氧气时（已折合为标准状况），转移电子的量是0.6mol，电解Na₂SO₄溶液的实质是电解水，根据电解方程式：2H₂O(通电.)/()2H₂↑+O₂↑，转移电子的量是0.6mol时，生成气体的物质的量是0.45mol，故答案为：0.45mol；
（4）在25℃、101kPa下，16g甲醇燃烧生成CO₂和液态水时放热363.26kJ，32g甲醇燃烧生成液态水和二氧化碳气体放热363.26kJ×32=726.52KJ，反应的热化学方程式为：CH₃OH（l）+(3)/(2)O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.52kJ/mol；
故答案为：CH₃OH（l）+(3)/(2)O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.52kJ/mol．