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19．一種新型燃料電池，它是用兩根金屬做電極插入KOH溶液中，然后向兩極上分別通入甲烷和氧氣，其電極反應為：X極：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O，Y極：4H2O+2O2+8e-═8OH-，關于此燃料電池的有關說法錯誤的是（　�。�
A．X為負極、Y為正極
B．工作一段時間后，KOH的物質的量不變
C．在標況下通過5.6 L O2完全反應則有l(wèi).0 mol 電子發(fā)生轉移
D．該電池工作時甲烷一極附近溶液 pH降低

分析 堿性甲烷燃料電池，具有還原性的甲烷為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應，電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-，根據電極反應確定液的pH變化情況以及電子轉移和物質量之間的關系．

解答 解：AA．堿性甲烷燃料電池，具有還原性的甲烷為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，所以X極是負極，通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應，Y極為正極，故A正確；
B．根據總反應：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，則氫氧化鉀被消耗，物質的量減小，故B錯誤；
C．在標準狀況下通入5.6L即0.25molO2完全反應，根據電極反應式：O2+2H2O+4e-=4OH-，轉移電子是1.0mol，故C正確；
D．該電池工作時甲烷電極發(fā)生的電極反應為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，該極氫氧根被消耗，所以該極附近溶液的pH降低，故D正確；
故選B．

點評 本題考查了原電池工作原理，題目難度中等，本題中注意明確電極反應式的書寫，正確判斷兩極的化學反應為解答關鍵，注意掌握原電池工作原理及應用方法，試題培養(yǎng)了學生的靈活應用能力．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

8．鉻及其化合物在工業(yè)上有許多用途，但化工廢料鉻渣對人體健康有很大危害，以制革工也產生的含鉻污泥為原料，回收污泥中三價鉻的工藝流程圖如圖所示（硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+）
：

常溫下部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：
陽離子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Cr3+
開始沉淀時的pH2.77.0---
沉淀完全是的pH3.79.011.189（＞9溶解）
回答下列問題：
（1）能提高浸取時三價鉻的浸取率的措施有ABC（填字母）
A．將含鉻污泥粉碎并適當延長浸取時間
B．升高溫度并不斷攪拌
C．多次浸取，合并浸取液
D．縮短浸取時間
（2）氧化過程中加入H2O2，除了把Cr3+氧化為Cr2O72-外，另一個作用時2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（用離子方程式表示）．
（3）過濾Ⅱ產生的沉淀是Fe（OH）3（填化學式）．
（4）鈉離子交換樹脂的原理為：Mn++nNaR═MRn+nNa+，被交換的雜質離子是Al3+、Ca2+、Mg2+（填離子符號）．
（5）每生成1molCr（OH）（H2O）5SO4，消耗SO2物的質量為1.5mol．
（6）工業(yè)上可用電解法處理含Cr2O72-的酸性廢水，具體方法是將含Cr2O72-的酸性廢水放入電解槽內，加入適量的NaCl，以鐵和石墨為電極進行電解．經過一段時間后，生成Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀除去．
①鐵電極與直流電源正極（填“正極”或“負極”）相連，加入適量NaCl的目的是增大溶液導電能力；
②若電解后的溶液中c（Fe3+）為2.0×10-13mol•L-1，則溶液中c（Cr3+）為3.0×10-6mol/L（已知Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，Ksp=[Cr（OH）3]=6.0×10-31）

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

10．實驗室用燃燒法測定某種氨基酸（CxHyOzNp）的分子組成．取Wg該種氨基酸放在純氧氣中燃燒，燃燒后生成的N2的體積用F裝置進行測量，所需裝置如圖（夾持儀器及部分加熱裝置已略去）：

（1）該實驗裝置的合理連接順序為：A、C、DCEB或DCBE、F．（裝置可以重復選用）
（2）實驗開始時，首先打開止水夾a，關閉止水夾b，通一段時間的純氧，這樣做的目的是
將裝置內的N2（或空氣）排除干凈．
（3）燃燒管D中放入CuO的作用是將未充分燃燒的產物CO轉化為CO2 （或使氨基酸中的碳完全轉化為CO2），裝置B的作用是除去多余的O2，保證F裝置最終收集的氣體全為N2．
（4）為了確定此氨基酸的分子式，除了準確測量N2的體積外，還需得到的數據有ABC（填字母）．
A．該氨基酸的摩爾質量                                   B．生成二氧化碳氣體的質量
C．生成水的質量                                        D．通入O2的體積
（5）在讀取F裝置中所排水的體積時，液面左低右高，則所測氣體的體積偏�。ㄌ睢捌蟆�、“偏小”或“無影響”）．
（6）已知分子式為C2H4O2的有機物也含有氨基酸中的某個官能團，請設計實驗證明該官能團（試劑任選）取該有機物少許于試管中，滴加NaHCO3溶液，有氣泡產生．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

7．向NaOH溶液中緩慢通入CO2氣體，溶液中CO32-的物質的量與通入CO2物質的量的關系圖如下．下列關于圖中a、b兩點溶液的說法錯誤的是（　　）
A．a、b溶液與同濃度鹽酸完全反應時，消耗鹽酸的體積相同
B．a溶液中水的電離程度與b溶液中水的電離程度相同
C．a、b兩溶液都滿足：c（Na+）+c（H+）=c（HCO3-）+2c（CO32-）+c（OH-）
D．將a、b兩點混合后溶液滿足：c（OH-）=c（H+）+c（HCO3-）+2c（H2CO3）

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

14．用石墨作電極電解4mol•L-1的 CuSO4溶液，當c（Cu2+）為0.1mol•L-1時，停止電解，向剩余溶液中加入下列何種物質可使電解質溶液恢復至原來狀態(tài)（　　）
A．Cu（OH）2B．CuSO4•5H2OC．CuSO4D．CuO

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．學習小組擬通過實驗，探究Mg（NO3）2受熱分解的產物．
小組猜想：�。腆w產物可能有Mg（NO2）2、MgO、Mg3N2中的一種或幾種
ⅱ．氣體產物可能有NO2、N2、O2中的一種或幾種
查得相關資料：a．Mg（NO2）2、Mg（NO3）2易溶于水，MgO難溶于水．
b.2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
c．Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2↓+2NH3↑
（1）針對以上猜想，設計了如圖所示實驗（圖中加熱、夾持儀器等裝置均省略）：

（2）進行實驗
Ⅰ．檢驗上述裝置氣密性．
Ⅱ．稱取3.7gMg（NO3）2固體，置入硬質玻璃管A中，打開K，通入一段時間N2，并進行相關物質質量稱量
Ⅲ．關閉K，用酒精燈持續(xù)給裝置A加熱，過程中各裝置內溶液均未倒吸入其它裝置．
Ⅳ．待Mg（NO3）2完全分解，裝置冷卻至室溫，打開K，再緩慢通入一會N2后并再稱量．稱得A中剩余固體質量為1.0g，B、C、D、E、F中溶液質量分別增加了2.3g、0.0g、0.1g、0.3g、0.05g．
Ⅴ．取少量剩余固體于試管中，加入適量水，未出現明顯現象．
（3）回答問題
①小組預測一定有O2生成，理由是N元素化合價降低，則一定存在化合價升高的元素，只能為氧元素失去電子生成O2．
②N2的電子式是，步驟Ⅱ中，通入一段時間N2的目的是避免對分解產物O2的檢驗產生干擾．
③步驟Ⅲ中，裝置A內若出現了紅棕色氣體，其化學式是NO2．
④裝置C中若紅色始終未褪，其設計的目的是驗證NO2是否被吸收干凈，防止NO2干擾后續(xù)對O2的檢驗．
⑤實驗中發(fā)現Mg（NO3）2分解時有O2生成，其實驗現象是C中紅色溶液中有氣泡冒出，D中溶液褪色，用化學用語解釋，產生上述現象的原因是Na2SO3+H2ONaHSO3+NaOH、2Na2SO3+O2=2Na2SO4．
⑥實驗中Mg（NO3）2分解沒有N2生成的理由是Mg（NO3）2的質量與剩余固體、NO2、O2的質量之和相等，已符合質量守恒定律．
⑦Mg（NO3）2分解的化學方程式是2Mg（NO3）2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+4NO2↑+O2↑．
⑧裝置F中溶液質量增加的原因是吸收空氣進入的O2所致．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

11．甲、乙兩個電解池均以Pt為電極，且互相串聯(lián)．甲池盛有CuSO4溶液，乙池中盛有一定量的某鹽溶液．通電一段時間后，測得甲池電極質量增加0.64g，乙池電極上析出0.24g金屬，則乙池中的溶質可能是（　　）
A．MgSO4B．Al（NO3）3C．CuSO4D．Na2SO4

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

8．X、Y、Z、M、W為五種短周期元素．X、Y、Z是原子序數依次遞增的同周期元素，且最外層電子數只和為15；X和Z可形成XZ2分子；Y與M形成的氣態(tài)化合物在標準狀況下密度為0.76g•L-1，W在短周期主族元素中原子半徑最大．下列說法正確的是（　�。�
A．原子半徑大小關系為Z＞Y＞X
B．由X、Z、M、W四種元素形成的化合物都不能用于焙制糕點的食品工業(yè)
C．由X、Y、Z、M四種元素形成的所有化合物既能和強酸反應又能和強堿反應
D．由X與M形成的不同分子的空間構型可能是正四面體型、直線型或平面型等

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

9．下列溶液中，Na+濃度最大的是（　�。�
A．0.5mol/LNaCl溶液B．1L3mol/LNa2SO4溶液
C．0.4mol/LNaOH溶液D．2L0.15mol/LNa3PO4溶液

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