【題目】據(jù)報(bào)道,最近摩托羅拉(MOTOROLA)公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池,電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍,可連續(xù)使用1個(gè)月充電一次。假定放電過(guò)程中,甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO2被充分吸收生成CO32

1)該電池反應(yīng)的總離子方程式為____________________________________________。

2)甲醇在______極發(fā)生反應(yīng)(填正或負(fù)),電池在放電過(guò)程中溶液的pH______填降低或上升、不變);若有16克甲醇蒸氣被完全氧化,產(chǎn)生的電能電解足量的CuSO4溶液,(假設(shè)整個(gè)過(guò)程中能量利用率為80%),則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2________升。

3)最近,又有科學(xué)家制造出一種固體電解質(zhì)的燃料電池,其效率更高。一個(gè)電極通入空氣,另一電極通入汽油蒸氣。其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3Y釔)的ZrO2Zr:鋯)固體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油。

①電池的負(fù)極反應(yīng)式為____________________________________________。

②放電時(shí)固體電解質(zhì)里的O2離子的移動(dòng)方向是向____________極移動(dòng)(填正或負(fù))。

【答案】 2CH3OH3O24OH==2CO32+6H2O 負(fù) 降低 13.44 C4H1013O226e == 4CO2 5H2O 負(fù)

【解析】試題分析:本題考查甲醇燃料電池和烴燃料電池的工作原理,有關(guān)電化學(xué)的計(jì)算。

(1)放電過(guò)程中甲醇氧化生成的CO2被強(qiáng)堿液充分吸收生成CO32-,電池反應(yīng)的總離子方程式為2CH3OH3O24OH=2CO32+6H2O。

2甲醇發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),甲醇在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。電池在放電過(guò)程中消耗OH-且生成H2O,所以放電過(guò)程中溶液的pH將降低。甲醇發(fā)生的電極反應(yīng)為CH3OH-6e+8OH=CO32-+6H2O,電解CuSO4溶液時(shí)生成O2的電極反應(yīng)式為4OH-4e=O2+2H2O根據(jù)電子守恒, 680%=4解得VO2=13.44L。

3電池總反應(yīng)為2C4H10+13O2=8CO2+10H2O;由于固體電解質(zhì)在高溫下能傳導(dǎo)O2-,電池的正極反應(yīng)式為O2+4e=2O2-;負(fù)極反應(yīng)式由電池總反應(yīng)減去正極反應(yīng)式(消去O2),負(fù)極反應(yīng)式為2C4H10-52e+26O2-=8CO2+10H2O,進(jìn)一步化簡(jiǎn)為C4H10-26e+13O2-=4CO2+5H2O。

②O2-為陰離子,應(yīng)向負(fù)極移動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】過(guò)渡金屬鈦、鉻、鐵、鎳、銅等金屬及其化合物在工業(yè)上有用途。

1鈦鐵合金具有放氫溫度低、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn),是鈦系儲(chǔ)氫合金的代表。

Ti的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為___________________________

②Fe元素在周期表中的位置是___________________________。

2制備 CrO2Cl2的反應(yīng)為 K2Cr2O73CCl4 2KCl2 CrO2Cl23COCl2。

上述化學(xué)方程式中非金屬元素電負(fù)性由大到小的順序______________。(用元素符號(hào)表示)

②COCl2分子中所有原子均滿足8電子構(gòu)型,COCl2分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為________,中心原子的雜化方式為_____________

3NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)均與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似,其中Ni2+Fe2+的離子半徑分別為6.9×10-2nm7.8×10-2nm。則熔點(diǎn):NiO _______ FeO (”“ ” )

4NiLa的合金是目前使用廣泛的儲(chǔ)氫材料,具有大容量、高壽命、耐低溫等特點(diǎn),在中國(guó)已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。該合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

該晶體的化學(xué)式為______________。

已知該晶胞的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,密度為dg/cm3。設(shè)NA為阿伏加徳羅常數(shù)的值則該晶胞的體積是____________ cm3 (用含M、d、NA的代數(shù)式表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有機(jī)合成的關(guān)鍵是引入官能團(tuán)和構(gòu)建碳骨架。下列反應(yīng)不能引入-OH的是(

A.加成反應(yīng)B.水解反應(yīng)C.消去反應(yīng)D.還原反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各物質(zhì)所含原子數(shù)目按由大到小順序排列的是(
①0.6mol NH3 ②0.2mol H3PO4 ③9g H2O ④標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L He.
A.①②③④
B.②③①④
C.②①③④
D.①②④③

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知1,3—丁二烯(CH2=CH—CH=CH2)與溴水發(fā)生1: 1加成(物質(zhì)的量之比)時(shí),加成產(chǎn)物有如下2種:CH2=CH—CH=CH2+Br2CH2BrCHBr-CH=CH2 (稱為1,2-加成);CH2=CH—CH=CH2+Br2CH2BrCH=CHCH2Br (稱為1,4-加成)。

現(xiàn)有C4H4有多種同分異構(gòu)體,它們分別具有以下特征,試寫(xiě)出相應(yīng)同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:

(1)A為鏈狀結(jié)構(gòu),可由兩分子乙炔加成得到,A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________;

(2)B為平面結(jié)構(gòu),與Br2發(fā)生1:1(物質(zhì)的量之比),加成方式有2種,但加成產(chǎn)物只有1種,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________________________________________

(3)C為正四面體結(jié)構(gòu),每個(gè)碳原子與另外3個(gè)碳通過(guò)單鍵相連,C的的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖是銅鋅原電池裝置。其電池的總反應(yīng)是:Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:

(1)R的名稱是___________,R中的陽(yáng)離子移向_______AB)中的溶液

(2)電極Y的材料是________,B中的電解質(zhì)溶液是________________。

(3)X為原電池的______極,其電極反應(yīng)式是____________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知G、Q、X、Y、Z均為含氯元素的化合物,在一定條件下有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(未配平):

G―→Q+NaCl Q+H2OX+H2

Y+NaOH―→G+Q+H2O

Z+NaOH―→Q+X+H2O

這五種化合物中Cl元素化合價(jià)由低到高的順序是(  )

A. G、Y、Q、Z、X B. X、Z、Q、G、Y

C. X、Z、Q、Y、G D. G、Q、Y、Z、X

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一定溫度下,向飽和食鹽水中加入a g NaCl,充分?jǐn)嚢枰欢螘r(shí)間后,下列敘述不正確的是( )

A. 溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變 B. 溶解度不變

C. 溶液的質(zhì)量增加 D. 氯化鈉固體的質(zhì)量不變

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氧化還原反應(yīng)廣泛地存在于生產(chǎn)和生活之中.
(1)銅絲浸入AgNO3溶液后,表面會(huì)附有銀白色物質(zhì),則還原性:銀(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)銅.
(2)為防治碘缺乏病,通常在食鹽中添加少量的碘酸鉀(KIO3).碘酸鉀和碘化鉀在溶液中能發(fā)生下列反應(yīng):KIO3+5KI+3H2SO4═3I2+3K2SO4+3H2O
①該反應(yīng)中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為
②當(dāng)有1mol I2生成時(shí),有mol還原劑被氧化.
(3)某一反應(yīng)體系中有反應(yīng)物和生成物共5種物質(zhì):H2S、HNO3、NO、H2O、X.
①已知H2S在反應(yīng)中失去電子,則該反應(yīng)的氧化劑是
②已知0.5mol H2S在反應(yīng)中失去1mol電子生成X,則X的化學(xué)式為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案