19．燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的供電裝置，如圖是甲烷燃料電池原理示意圖．按要求完成下列問(wèn)題：
①該電池正極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：2O2+8e-+4H2O=8OH-．
②該電池負(fù)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O．
③電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”）．
④若消耗標(biāo)況下11.2LCH4氣體，則導(dǎo)線中通過(guò)4mol電子．

分析 ①堿性甲烷燃料電池中通入甲烷的一極為原電池的負(fù)極，通入氧氣的一極為原電池的正極，正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)；
②堿性甲烷燃料電池中通入甲烷的一極為原電池的負(fù)極，負(fù)極上是燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
③根據(jù)燃料電池的總反應(yīng)方程式判斷pH的變化；
④根據(jù)電極反應(yīng)式結(jié)合電子守恒來(lái)計(jì)算即可．

解答 解：①堿性甲烷燃料電池中通入氧氣的一極b為原電池的正極，該極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即2O2+8e-+4H2O=8OH-，故答案為：2O2+8e-+4H2O=8OH-；
②堿性甲烷燃料電池中通入甲烷的一極a為原電池的負(fù)極，該極上是燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，
故答案為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；
③在堿性溶液中，甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，電池工作一段時(shí)間后，由于氫氧根離子被消耗，所以電解質(zhì)溶液的pH會(huì)減小，
故答案為：減小；
④若消耗標(biāo)況下11.2L即0.5molCH4氣體，CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，則導(dǎo)線中通過(guò)4mol電子，故答案為：4．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了原電池的內(nèi)容，涉及電極判斷與電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)等問(wèn)題，做題時(shí)注意從氧化還原的角度判斷原電池的正負(fù)極以及電極方程式的書(shū)寫(xiě)，本題中難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)為電極方程式的書(shū)寫(xiě)，題目難度中等．

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：選擇題

19．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．屠呦呦女士通過(guò)研究青蒿素獲得了“諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”以表彰她對(duì)瘧疾治療所做的貢獻(xiàn)．那么青蒿素的結(jié)構(gòu)式為，分子式為C15H20O5
B．向雞蛋清溶液中分別加入（NH4）2SO4和CuSO4溶液都能使雞蛋清聚沉，其作用原理相同
C．淀粉，纖維素，油脂均能發(fā)生水解，同時(shí)它們都是高分子化合物
D．在一定條件下，苯與液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反應(yīng)都屬于取代反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

20．將鐵屑溶于過(guò)量鹽酸后，再加入下列物質(zhì)，不會(huì)有三價(jià)鐵生成的是（　�。�
A．氯水B．硫酸C．硝酸鋅D．硝酸

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

7．下列體系中不存在平衡狀態(tài)的是（不考慮水的電離平衡）（　�。�
A．稀氯化鈣水溶液中B．氯化銀懸濁液中
C．二氧化硫與氧氣反應(yīng)的混合物中D．稀醋酸水溶液中

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

14．在某溶液中加入KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象．再滴入少量氯水，溶液變?yōu)榧t色．試判斷（　�。�
A．溶液中一定有Fe3+B．溶液中一定無(wú)Fe2+
C．溶液中一定有Fe2+D．無(wú)法確定

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

4．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4g H2、11.2L O2、1mol H2O中，所含分子數(shù)最多的是4gH2，含原子數(shù)最多的是4gH2，質(zhì)量最大的是1molH2O，體積最大的是4gH2．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

11．臺(tái)灣查獲飲料食品違法添加有毒塑化劑--鄰苯二甲酸酯（DEHP）．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．塑化劑和塑料都是高分子化合物B．聚乙烯塑料屬于熱固性塑料
C．塑料中不允許添加任何添加劑D．塑料和合成橡膠都屬于合成材料

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

8．溴及其化合物用途十分廣泛，我國(guó)正在大力開(kāi)展海水提溴的研究和開(kāi)發(fā)工作，工業(yè)以濃縮海水為原料提取溴的部分過(guò)程如下：

某課外小組在實(shí)驗(yàn)室模擬上述過(guò)程設(shè)計(jì)以下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（所有橡膠制品均已被保護(hù)，夾持裝置已略去）

①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中在裝置A中通入a氣體的目的是（用離子方程式表示）Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；
②裝置A中通入a氣體一段時(shí)間后，改通熱空氣，通入熱空氣的目的是吹出Br2；
③反應(yīng)過(guò)程中，B裝置中有SO42-生成，檢驗(yàn)SO42-的方法是取少量B裝置中反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明有SO42-；
④裝置C的作用是吸收未反應(yīng)的Cl2、Br2和SO2，防止污染空氣．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．甲醛是世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的致癌致畸物質(zhì)之一．我國(guó)規(guī)定：室內(nèi)甲醛含量不得超過(guò)8×10-5mg/L．某研究性學(xué)習(xí)小組利用酸性KMnO4溶液測(cè)定居室內(nèi)空氣中甲醛的含量．
【實(shí)驗(yàn)原理】
KMnO4 （ H+）溶液為強(qiáng)氧化劑，可氧化甲醛，反應(yīng)方程式為：
4MnO4-+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2+11H2O
【實(shí)驗(yàn)裝置】如圖1

【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）先準(zhǔn)確量取5.00mL 1.00×10-3mol•L-1KMnO4溶液于洗氣瓶中，并滴入幾滴稀H2SO4，加水20mL稀釋備用．
（2）先打開(kāi)a（填“a”或“b”），關(guān)閉另一個(gè)活塞，每次用注射器抽取100mL室內(nèi)空氣，然后進(jìn)行相反關(guān)開(kāi)活塞的操作，再推動(dòng)注射器，將氣體全部推入酸性高錳酸鉀溶液中，使其充分反應(yīng)，如此反復(fù)多次直至溶液完全褪色．
【交流討論】
（1）某同學(xué)用該方法測(cè)量空氣中甲醛的含量時(shí)，所測(cè)得的數(shù)值比實(shí)際含量低，你認(rèn)為其可能的原因是（假設(shè)溶液配制、量取過(guò)程均無(wú)錯(cuò)誤）：
①注射器壓送氣體速度過(guò)快、裝置氣密性較差；
②導(dǎo)氣管伸入KMnO4溶液中太淺、同一地點(diǎn)取樣次數(shù)太多．
（至少答出2種可能性）
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該小組成員在相互交流的過(guò)程中認(rèn)為：
①實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)加以改進(jìn)．
有同學(xué)提議：可將插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（如圖2），有利于提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，其理由是可增大氣體與溶液的接觸面積，使空氣中的HCHO被充分吸收．
②實(shí)驗(yàn)原理可以改進(jìn)．
實(shí)驗(yàn)中直接抽取室內(nèi)空氣再壓送到洗氣瓶中至KMnO4溶液剛好褪色，抽氣次數(shù)太多，太麻煩．有同學(xué)提議：通過(guò)測(cè)定洗氣瓶中KMnO4的剩余量，可大大減少抽氣的次數(shù)，也可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，你認(rèn)為是否可行：是．（填“是”或“否”）
（3）若該研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)共抽氣250次并壓送到洗氣瓶中使KMnO4溶液的紅色剛好褪去，則該居室內(nèi)空氣中甲醛的濃度為3.75×10-3mg/L．

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