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        1. (8分)被譽為改變未來世界的十大新科技之一的燃料電池具有無污染、無噪音、高效率的特點.下圖為氫氧燃料電池的結構示意圖,

          電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電極材料為疏松多孔石墨棒.當氧氣和氫氣分別連續(xù)不斷地從正、負兩極通入燃料電池時,便可在閉合回路中不斷地產(chǎn)生電流.試回答下列問題:
          (1) 寫出氫氧燃料電池工作時正極電極反應方程式: ___________                            。
          (2)如果該氫氧燃料電池每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,消耗標準狀況下___________L氧氣。  
          (3) 若將此燃料電池改進為直接以甲烷和氧氣為原料進行工作時,負極反應式為___________________。 電池總離子反應方程式為_______________________________。

          (1)2H2O+O2+4e=4OH; (2)0.56L;
          (3)CH4+10OH-8e=CO32-+7H2O; CH4+2O2+2OH=CO32-+3H2O

          解析試題分析:(1)在氫氧燃料電池中,通入氫氣的電極是負極,通入氧氣的電極是正極,工作時正極電極反應方程式:2H2O+O2+4e=4OH;(2)在整個閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等。由于每mol的氧氣反應時得到電子4mol.n(e-)=0.1mol。所以n(O2)=0.025mol.在標準狀況下其體積為0.025mol.× 22.4L/mol= 0.56L;(3) 若將此燃料電池改進為直接以甲烷和氧氣為原料進行工作時,則通入甲烷的電極為負極,負極反應式為CH4+10OH-8e=CO32-+7H2O;正極的電極反應式是:2H2O+O2+4e=4OH電池總離子反應方程式為CH4+2O2+2OH=CO32-+3H2O。
          考點:考查氫氧燃料電池、甲烷燃料電池的電極反應式、總方程式及相互氣體的物質(zhì)的量的知識。

          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中化學 來源: 題型:單選題

          利用生活中常見的材料可以進行很多科學實驗,甚至制作出一些有實際應用價值的裝置來.下圖就是一個用廢舊材料制作的可用于驅(qū)動玩具的電池的示意圖.該電池工作時,有關說法正確的是    
           

          A.炭棒應與玩具電機的負極相連
          B.炭粒和炭棒上發(fā)生的反應為:O2+4e=2O2
          C.鋁罐將逐漸被腐蝕
          D.該電池工作一段時間后炭棒和炭粒的質(zhì)量會減輕

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          (10分)
          (1)若用食用油炒咸菜的鐵鍋如果沒有洗凈,不久會出現(xiàn)紅褐色銹斑。則鐵鍋的銹蝕屬于         腐蝕(填“析氫”或“吸氧”);該腐蝕正極的電極反應式為             ;此反應每轉(zhuǎn)移2mol電子消耗的O2在標準狀況下的體積為    L。
          (2)某同學用碳棒、銅棒和稀硫酸為原材料,實現(xiàn)了在通常條件下不能發(fā)生的反應:Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2↑。請在下邊方框中畫出能夠?qū)嶒炦@一反應的裝置圖(作必要的標注);某同學做該實驗時,看到
          碳棒上有氣泡產(chǎn)生,銅棒上氣泡更多且沒有被腐蝕,其原因是                                   

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          工業(yè)上生產(chǎn)氯氣,常用電解槽中電解飽和食鹽水,為了避免電解產(chǎn)物之間發(fā)生反應,常用陽離子交換膜將電解槽隔成兩部分。下圖(左圖)為電解槽的示意圖。
          ⑴這種陽離子交換膜,只允許溶液中的    通過。(填下列微粒的編號)
              ②   ③  ④  ⑤  ⑥
          ⑵寫出在電解過程中陽極發(fā)生的電極方程式:    。
          ⑶已知某電解槽每小時加入10%的氫氧化鈉溶液10kg,每小時能收集到標況下的氫氣896L,而且兩邊的水不能自由流通。則理論上計算,電解后流出的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分數(shù)為    。

          ⑷某化學課外興趣小組設計了用電解法制取乙醇鈉的工業(yè)方法,所用的電解槽如上右圖所示,設計要求:①所用的交換膜不能讓分子自由通過;②電解過程中消耗的原料是氫氧化鈉和乙醇;卮鹣铝袉栴}:
          寫出在電解過程中陽極發(fā)生的電極方程式    。
          ②最后從乙醇鈉的乙醇溶液中分離得到純凈乙醇鈉固體的方法是:     。
          (5)如圖所示的是一個燃料電池的示意圖,當此燃料電池工作時,

          ①如果a極通入H2,b極通入O2,NaOH溶液作電解質(zhì)溶液,則負極發(fā)生的電極方程式:              
          ②如果a極通入CH4,b極通入O2,NaOH作電解質(zhì)溶液,則負極發(fā)生的電極方程式:    

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          (8分)將質(zhì)量相等的鐵片和銅片用導線相連浸入500mL硫酸銅溶液中構成如圖1的裝置:

          (以下均假設反應過程中溶液體積不變)。
          ⑴鐵片上的電極反應式為                           
          ⑵銅片周圍溶液會出現(xiàn)                           的現(xiàn)象。
          ⑶若2 min后測得鐵片和銅片之間的質(zhì)量差為1.2g,計算:
          ①導線中流過的電子的物質(zhì)的量為         mo1;
          ②該段時間內(nèi)用硫酸銅表示的平均反應速率為             

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          (9分)鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應原理如圖所示,其中電解質(zhì)LiCIO4。溶于混合有機溶劑中,Li+通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。

          回答下列問題:
          (1)外電路的電流方向是由____極流向____極。(填字母)
          (2)電池正極反應式為____。
          (3)是否可用水代替電池中的混合有機溶劑?____(填“是”或“否”),原因是____________。
          (4)MnO2可與KOH和KClO3,在高溫下反應,生成K2MnO4,反應的化學方程式為_______________。K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為___________。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          碘被稱為“智力元素”,科學合理地補充碘可防止碘缺乏病,KI、KIO3曾先后用于加碘鹽中。
          (1)工業(yè)上可以通過鐵屑法生產(chǎn)KI,其工藝流程如下:

          ①反應I生成鐵與碘的化合物,若該化合物中鐵元素與碘元素的質(zhì)量比為21:127,則加入足量碳酸鉀時,反應Ⅱ的化學方程式為                                      
          ②操作A包括                       ;用冰水洗滌的目的是                
          (2)KIO3可以通過H2O2氧化I2先制得HIO3,然后再用KOH中和的方法進行生產(chǎn)。
          ①烹飪時,含KIO3的食鹽常在出鍋前加入,其原因是                          。
          ②若制得1284 kg KIO3固體,理論上至少需消耗質(zhì)量分數(shù)為30%的雙氧水       kg。
          ③KIO3還可通過下圖所示原理進行制備。電解時總反應的離子方程式為                                      。若忽略溶液體積的變化,則電解結束后陰極區(qū)的pH與電解前相比      (選填“增大”、“減小”或“不變”)。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          如圖所示的裝置中電極a、b均為碳棒,兩燒杯中所盛溶液均為500mL1.0mol/L。
          ⑴A為      (填“原電池”或“電解池”),其中Ag電極的電極反應式為:          ;發(fā)生      反應(填“氧化”或“還原”)。
          ⑵B裝置中的電極b極為        極,電極反應式為                             ,
          總反應的化學方程式為                              
          ⑶工作一段時間后,當Zn片質(zhì)量減少6.5g時,a極逸出的氣體在標準狀況下的體積   L。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          如圖所示,在不同的電解質(zhì)溶液中可以組成不同的電池。

          (1)①當電解質(zhì)溶液為稀硫酸時,F(xiàn)e電極是     (填“正”或“負”)極,其電極反應式為
                                                            。
          ②當電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時,Al電極是     (填“正”或“負”)極,其電極反應式為                               。
          (2)若把鋁改為鋅,電解質(zhì)溶液為濃硝酸,則Fe電極是     (填“正”或“負”)極,其電極反應式為                       。

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