【題目】通常氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種,試回答下列問(wèn)題:

(1)在酸式介質(zhì)中,負(fù)極反應(yīng)的物質(zhì)為 ,正極反應(yīng)的物質(zhì)為 ,酸式電池的電極反應(yīng):

負(fù)極: ,正極: 。

電解質(zhì)溶液pH的變化 (填變大,變小,不變。

(2)在堿式介質(zhì)中,堿式電池的電極反應(yīng):

負(fù)極: ,正極: 。

電解質(zhì)溶液pH的變化 (填變大,變小不變

(3)氫氧燃料電池汽車(chē)作為上海世博園中的交通工具之一,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是________。

A.太陽(yáng)光催化分解水制氫氣比電解水氣氫氣更為科學(xué)

B.氫氧燃料電池作為汽車(chē)動(dòng)力更能保護(hù)環(huán)境

C.以稀H2SO4、KOH為介質(zhì)的氫氧燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式相同

D.以稀H2SO4、KOH為介質(zhì)的氫氧燃料電池的總反應(yīng)式相同

(4)純電動(dòng)車(chē)采用了高效耐用的一種新型可充電電池,該電池的總反應(yīng)式為:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。

該電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)________________。

放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有________ mol K2FeO4被還原。

錳酸鋰離子電池在混合動(dòng)力車(chē)等大型蓄電池應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位

電池反應(yīng)式為:Li1-xMnO4+Lix LiMnO4,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是________

A.放電時(shí)電池的正極反應(yīng)式為:Li1-xMnO4+xLi+xe===LiMnO4

B.放電過(guò)程中,石墨沒(méi)有得失電子

C.該電池也能在KOH溶液的環(huán)境中正常工作

D.充電時(shí)電池上標(biāo)有的電極應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連

【答案(1)H2;O2;2H2-4e-=4H+;O2+4e-+4H+=2H2O;變大

(2)2H2-4e-+4OH-=2H2O;O2+4e-+2H2O=4OH-;變小

(3)C

4)Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2;1

(5)C

解析】

試題分析(1)在酸性氫氧燃料電池中,石墨作電極,負(fù)極是氫氣失電子生成氫離子,電極反應(yīng)為2H2-4e-=4H+;正極是氧氣得電子生成氫氧根離子,生成的氫氧根離子結(jié)合氫離子生成水,電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O,由于正負(fù)極消耗與生成的氫離子等量,所以氫離子的總量不變,而總電極反應(yīng)式為2H2+O2=2H2O,水的總量增加,氫離子濃度減小,pH變大;

(2)在堿式介質(zhì)中,氫氣在負(fù)極失去電子生成氫離子,氫離子結(jié)合氫氧根離子生成水,電極反應(yīng)式為2H2-4e-+4OH-=2H2O;氧氣在正極得電子生成氫氧根離子,電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,由于正負(fù)極消耗與生成的氫氧根離子等量,所以氫氧根離子的總量不變,而總電極反應(yīng)式為2H2+O2=2H2O,水的總量增加,氫氧根濃度減小,pH變。

(3)A、電解獲得H2消耗較多的能量,而在催化劑作用下利用太陽(yáng)能來(lái)分解H2O獲得H2更為科學(xué),A正確;B、氫氧燃料電池產(chǎn)物H2O無(wú)污染,能有效保護(hù)環(huán)境,B正確;C、以稀H2SO4、KOH為介質(zhì)的氫氧燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式分別為:H2-2e-=2H+,H2-2e-+2OH-=H2O,不相同,C錯(cuò)誤;D、以稀H2SO4、KOH為介質(zhì)的氫氧燃料電池的總反應(yīng)式均為2H2+O2=2H2O,D正確,答案選C。

(4)放電時(shí),負(fù)極上鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2;

放電時(shí),正極上1molK2FeO4得3mol電子發(fā)生還原反應(yīng)生成1molFe(OH)3,所以每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有1molK2FeO4被還原

(5)A、根據(jù)總反應(yīng)式可知Li失去電子,電池負(fù)極反應(yīng)式為:xLi-xe-xLi+,由總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式可得放電時(shí)的正極反應(yīng)式為Li1-xMnO4+xLi+xe===LiMnO4,A正確;B、放電過(guò)程中,根據(jù)總反應(yīng)式Li1-xMnO4+Lix LiMnO4可判斷石墨沒(méi)有電子得失,B正確;C、Li能與KOH溶液中的H2O反應(yīng),導(dǎo)致電池?zé)o法正常工作,C錯(cuò)誤;D、充電過(guò)程是放電的逆向過(guò)程,外界電源的負(fù)極提供的電子使原電池負(fù)極獲得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以標(biāo)有-的電極應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連,D正確,答案選C。

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】現(xiàn)有前四周期原子序數(shù)依次遞增的五種元素A、B、C、D、E。 A、D元素基態(tài)原子中成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍,且D元素基態(tài)原子中有6個(gè)未成對(duì)電子;B的基態(tài)原子核外只有7個(gè)原子軌道填充了電子,B、C元素基態(tài)原子的3p能級(jí)上均有1個(gè)未成對(duì)電子;E元素排在周期表的15列。

1B元素基態(tài)原子核外電子有_______種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_______,該能層具有的原子軌道數(shù)為_______、電子數(shù)為_____

2C、E兩元素可以形成化合物EC3,此化合物的VSEPR模型為_______,是_______分子(極性、非極性”)。

3)寫(xiě)出D基態(tài)原子的外圍電子排布圖____________

4B、C兩元素也可以形成共價(jià)化合物BC3,但BC3經(jīng)常以二聚(B2C6)的形式存在,二聚分子具有配位鍵,分子中原子間成鍵的關(guān)系如下圖所示.請(qǐng)將圖中,你認(rèn)為是配位鍵的斜線(xiàn)上加上箭頭。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】 .按己知的原子結(jié)構(gòu)規(guī)律,82號(hào)元素X應(yīng)是第_________周期_________族元素,它的最高正價(jià)氧化物的化學(xué)式為_________。

.下列變化中:干冰氣化;硝酸鉀熔化;③KHSO4熔融;硫酸溶于水;蔗糖溶于水;⑥HI分解。用序號(hào)填空:

1)未破壞化學(xué)鍵的是_____________。

2)僅離子鍵被破壞的是_____________。

3)僅共價(jià)鍵被破壞的是_____________

.有下列各組物質(zhì):石墨和足球烯C60;126C136C;③CH3—CH2—CH2—CH3CH3—CHCH3CH3漂白粉和漂白液主要成分;正丁烷和異庚烷;乙烯和聚乙烯;丙烷和環(huán)丙烷。用序號(hào)填空:

1__________組兩者互為同位素。(2__________組兩者互為同素異形體。

3__________組兩者屬于同系物。(4__________組兩者互為同分異構(gòu)體。

5__________組兩者是同一物質(zhì)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氨對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)生活具有重要影響。

1)氨的制備與利用。

工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式是

氨催化氧化生成一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

2)氨的定量檢測(cè)。

水體中氨氣和銨根離子(統(tǒng)稱(chēng)氨氮)總量的檢測(cè)備受關(guān)注。利用氨氣傳感器檢測(cè)水體中氨氮含量的示意圖如下:

利用平衡原理分析含氨氮水樣中加入NaOH溶液的作用: 。

若利用氨氣傳感器將1 L水樣中的氨氮完全轉(zhuǎn)化為N2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6×10-4 mol ,則水樣中氨氮(以氨氣計(jì))含量為 mg·L-1。

3)氨的轉(zhuǎn)化與去除。

微生物燃料電池(MFC)是一種現(xiàn)代化氨氮去除技術(shù)。下圖為MFC碳氮聯(lián)合同時(shí)去除的氮轉(zhuǎn)化系統(tǒng)原理示意圖。

已知AB兩極生成CO2N2,寫(xiě)出A極的電極反應(yīng)式:

用化學(xué)用語(yǔ)簡(jiǎn)述NH4+去除的原理: 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖為元素周期表的一部分,已知A、B、CD均為短周期元素,AD原子序數(shù)之和是C的原子序數(shù)的1.5倍。

1)寫(xiě)出A、B、CD的元素符號(hào):A 、B 、

C 、D

2A、BC、D的氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定的是(寫(xiě)化學(xué)式) 。

3A、D兩元素的氣態(tài)氫化物相互反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,現(xiàn)象為 ,產(chǎn)物為 化合物(填離子共價(jià))。該化合物中存在的化學(xué)鍵有 (填離子鍵共價(jià)鍵)。

4)寫(xiě)出下列電子式:

D的氣態(tài)氫化物 A單質(zhì) 。B的氣態(tài)氫化物的形成過(guò)程用電子式表示:

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)基態(tài)鈦原子的價(jià)電子排布圖為

2)已知TiCl4在通常情況下是無(wú)色液體,熔點(diǎn)為﹣37℃ ,沸點(diǎn)為136℃ ,可知TiCl4 晶體.

3)硫酸氧鈦晶體中陽(yáng)離子為鏈狀聚合形式的離子,結(jié)構(gòu)如圖所示。該陽(yáng)離子TiO的原子數(shù)之比為 。

4Co的一種氧化物的晶胞如圖所示,在該晶體中與一個(gè)鈷原子等距離且最近的鈷原子有 個(gè);筑波材料科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室一個(gè)科研小組發(fā)現(xiàn)了在5K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性的晶體,該晶體具有CoO2的層狀結(jié)構(gòu)(如圖所示,小球表示Co原子,大球表示O原子)。下列用粗線(xiàn)畫(huà)出的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元示意圖不能描述CoO2的化學(xué)組成是

5)由C、Mg、Ni三種元素組成的一種簡(jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)的化合物具有超導(dǎo)性,其晶胞中C位于體心位置,Mg位于頂角,Ni占據(jù)面心位置,該化合物的化學(xué)式為 ,晶體中Mg原子周?chē)嚯x最近的Ni原子有 個(gè),該新型超導(dǎo)材料晶胞參數(shù)a=0.38nm,計(jì)算該晶體的密度 gcm3)(保留三位有效數(shù)字)

6)金屬鈦晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,設(shè)鈦原子的半徑為r,則該晶胞體積的表達(dá)式為

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】乙酰苯胺是一種白色有光澤片狀結(jié)晶或白色結(jié)晶粉末,是磺胺類(lèi)藥物的原料,可用作止痛劑、退熱劑和防腐劑、乙酰苯胺的制備原理為

實(shí)驗(yàn)參數(shù)

名稱(chēng)

相對(duì)分
子質(zhì)量

性狀

密度(g/mL)

沸點(diǎn)()

溶解性

苯胺

93

無(wú)色油狀液體

1.02

184.4

微溶于水

易溶于乙醇、乙醚

乙酸

60

無(wú)色液體

1.05

118.1

易溶于水

易溶于乙醇、乙醚

乙酰
苯胺

135

白色晶體

1.22

304

微溶于冷水,可溶于熱水

易溶于乙醇、乙醚

實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分儀器及夾持裝置已略去)。

注:刺型分餾柱的作用相當(dāng)于二次蒸餾,用于沸點(diǎn)差別不太大的混合物的分離。苯胺易被氧化。

實(shí)驗(yàn)步驟:

步驟1:在100mL圓底燒瓶中加入無(wú)水苯胺9.3mL、冰醋酸18.4mL、鋅粉0.1g和少量沸石,安裝好儀器后,對(duì)圓底燒瓶均勻加熱,使反應(yīng)液在微沸狀態(tài)下回流,調(diào)節(jié)加熱溫度,使溫度計(jì)溫度控制在105左右;反應(yīng)約60~80min,反應(yīng)生成的水及少量醋酸被蒸出,當(dāng)反應(yīng)基本完成時(shí),停止加熱。

步驟2:在攪拌下,趁熱將蒸餾燒瓶中的液體以細(xì)流狀倒入盛有冰水的100mL燒杯中,快速攪拌,乙酰苯胺結(jié)晶析出,燒杯內(nèi)試劑冷卻至室溫后,進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥,可得到乙酰苯胺粗品。

步驟3:將乙酰苯胺粗品進(jìn)行重結(jié)晶,待結(jié)晶完全后抽濾,盡量壓甘干濾餅。將產(chǎn)品置于干凈的表面皿中晾干,稱(chēng)重,計(jì)算產(chǎn)率、

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1)實(shí)驗(yàn)中加入鋅粉的目的是_____________________

2)從化學(xué)平衡的角度分析,控制溫度計(jì)的溫度在105左右的原因是______________。

3)通過(guò)_____________可判斷反應(yīng)基本完成、

4)步驟1加熱可用_____________(填水浴油浴)。

5)洗滌乙酰苯胺粗品最合適的方法是__________________(填字母)。

A.用少量冷水洗

B.用少量熱水洗

C.先用冷水洗,再用熱水洗

D.用酒精洗

6)步驟2得到的粗品中因含有某些雜質(zhì)而顏色較深,步驟3重結(jié)晶的操作是:將粗品用熱水溶解,加入活性炭0.1g,煮沸進(jìn)行脫色,______________,再將濾液冷卻結(jié)晶。

7)該實(shí)驗(yàn)最終得到產(chǎn)品9.1g,則乙酰苯胺的產(chǎn)率是____________(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字。)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】反應(yīng)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑的能量變化趨勢(shì),如圖所示:

(1)該反應(yīng)為_(kāi)_______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

(2)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快,下列措施可行的是_____(填字母)。

A.改鐵片為鐵粉 B.增大壓強(qiáng)

C.升高溫度 D.改稀硫酸為98%的濃硫酸

(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,銅為原電池某一極材料,則銅為_(kāi)_____極(填“正”或“負(fù)”)。銅片上產(chǎn)生的現(xiàn)象為_(kāi)_______________該極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)_____________;外電路中電子由 _______極向_______極移動(dòng)。(填“正”或“負(fù)”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】“酒是陳的香”,就是因?yàn)榫圃趦?chǔ)存過(guò)程中生成了有香味的乙酸乙酯,在實(shí)驗(yàn)室我們也可以用右圖所示的裝置制取乙酸乙酯;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)寫(xiě)出制取乙酸乙酯的化學(xué)反應(yīng)方程式 。

(2)濃硫酸的作用是:

(3)實(shí)驗(yàn)裝置圖有明顯錯(cuò)誤,請(qǐng)指出錯(cuò)誤是 。

(4)實(shí)驗(yàn)中可以觀察到的現(xiàn)象是________________________ _____________ 。

(5) 寫(xiě)出把制得的乙酸乙酯分離出來(lái)所需的試劑和方法 。

(6)生成乙酸乙酯的反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全變成生成物,反應(yīng)一段時(shí)間后,

就達(dá)到了該反應(yīng)的限度,也即達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。下列描述能說(shuō)明乙醇與乙酸的酯化反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有(填序號(hào)) 。

①單位時(shí)間里,生成1mol乙酸乙酯,同時(shí)生成1mol乙酸

②單位時(shí)間里,生成1mol乙酸乙酯,同時(shí)生成1mol水

③單位時(shí)間里,消耗1mol乙醇,同時(shí)消耗1mol乙酸

④混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化

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同步練習(xí)冊(cè)答案