2022年高三化學二輪復(fù)習 考點突破78 化學電源(含解析)
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1、2022年高三化學二輪復(fù)習 考點突破78 化學電源(含解析) 1、根據(jù)下圖,下列判斷中正確的是( ?。? A.燒杯a中的溶液pH升高 B.燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH- C.燒杯b中發(fā)生還原反應(yīng) D.燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑ 【答案】A 2、據(jù)報道,我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車將在北京奧運會期間為運動員提供服務(wù)。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液,下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是( ) A.正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH- B.工作一段時間后,電解液中KOH的物質(zhì)的量不變 C.該燃料電池的總反應(yīng)方
2、程式為:2H2+O2=2H2O D.用該電池電解CuCl2溶液,產(chǎn)生2.24 L Cl2(標準狀況)時,有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移 【答案】D 3、肼(N2H4)—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。下列說法中,不正確的是( ?。? A.該電池放電時,通入肼的一極為負極 B.電池每釋放1mol N2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA C.通入空氣的一極的電極反應(yīng)式是: D.電池工作一段時間后,電解質(zhì)溶液的pH將不變 【答案】D 4、據(jù)報道,鋅-空氣電池將會成為21世紀理想動力源。在堿性溶液中該電池總
3、反應(yīng)可表示為:,下列有關(guān)鋅-空氣電池說法正確的是( ) A. 負極反應(yīng)式為: B. 每生成轉(zhuǎn)移4mol電子 C. 該電池對環(huán)境無害,報廢后可以掩埋處理D.堿性或酸性電解液中該電池正極反應(yīng)式相同 【答案】A 5、鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,它的充放電反應(yīng)按下式進行: 由此可知,該電池放電時的負極材料是 ( ) A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH) 【答案】C 6、宇宙飛船上常使用氫氧燃料電池,其電
4、極總反應(yīng)式為:2H2+O2=2H2O;若電解質(zhì)溶液為KOH溶液,反應(yīng)保持在較高溫度,使水蒸發(fā),則下列敘述正確的是( ) A. 此電池能見到淺藍色火焰 B. H2為正極,O2為負極 C. 工作時電解液中OH-的物質(zhì)的量不斷增加 D. 電極反應(yīng)為:負極H2失電子;正極O2得電子 【答案】D 7、下列敘述正確的是 ( ) A.堿性鋅錳干電池的負極材料為二氧化錳 B.堿性氫氧燃料電池工作時負極反應(yīng)為:H2+2OH--2e-===2H2O C.鉛蓄電池放電時負極反應(yīng)為:PbO2+2e-+4H+===Pb2++2H2O D
5、.鋅-銅-稀硫酸構(gòu)成的原電池工作時,H+向負極移動 【答案】B 【解析】A項中負極應(yīng)為Zn;C項中負極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子;D項中H+應(yīng)向正極移動。 8、據(jù)報道,氫燃料電池公交車已經(jīng)駛上北京街頭。下列說法中正確的( ) A.電解水制取氫氣是理想而經(jīng)濟的制氫方法 B.發(fā)展氫燃料電池汽車不需要安全高效的儲氫技術(shù) C.氫燃料電池汽車的使用可以有效減少城市空氣污染 D.氫燃料電池把氫氣和氧氣燃燒放出的熱能轉(zhuǎn)化為電能 【答案】C 9、科學家預(yù)測“氫能”將是人類社會最理想的新能源。目前,有人提出一種最經(jīng)濟、最理想的獲得氫能源的循環(huán)體系,如圖所示。下列說法錯誤的是( ) A
6、.在氫能的利用過程中,H2O可循環(huán)使用 B.該法制氫的關(guān)鍵是尋找光分解催化劑 C.氫氣、氧氣和稀硫酸構(gòu)成的燃料電池中,正極的電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O====4OH- D.利用光電轉(zhuǎn)化可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能用于電解水而獲得氫氣 【答案】C 【解析】A項,H2O分解產(chǎn)生H2和O2,H2和O2在一定條件下反應(yīng)釋放能量的同時又生成H2O;B項,由圖可知,尋找合適的光分解催化劑,可使水的分解速率加快;C項,在酸性環(huán)境中正極的電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+====2H2O;D項,利用光電效應(yīng)產(chǎn)生電流電解水獲得H2。 10、實驗研究表明,堿性鋅一高鐵酸鋇電池可表現(xiàn)出比堿性鋅錳電池更優(yōu)越的放
7、電功能,其電池反應(yīng)為:2BaFe04 +3Zn+202==Fe203+Zn0 +2BaZn04 下列說法不正確的是( ?。? A. Zn棒為負極 B.電池工作時,電子由Zn棒經(jīng)導線傳入BaFe04極 C.該電池每消耗22.4L(標準狀況)02,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為2.408×1024個 D. BaFe04與BaZn04中Fe與Zn的化合價相同 【答案】C 11、甲醇廣泛用作燃料電池的燃料,可用天然氣來合成,已知: ①2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g) ΔH=-71 kJ/mol ②CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=-90.5 kJ/mo
8、l ③CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ/mol 不能得出的結(jié)論是( ) A.反應(yīng)②不需要加熱就能進行 B.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH>-90.5 kJ/mol C.甲醇的燃燒熱ΔH=-764 kJ/mol D.若CO的燃燒熱ΔH=-282.5 kJ/mol,則H2的燃燒熱ΔH=-286 kJ/mol 【答案】A 【解析】A項,反應(yīng)為放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),與反應(yīng)條件無關(guān);B項,CH3OH由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)需要吸收熱量,所以CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH>-90.5 kJ/mol;C項
9、,③×2-①-②×2得2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1528 kJ/mol,所以甲醇的燃燒熱ΔH=-764 kJ/mol;D項,由條件可知④2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-2×282.5 kJ/mol,(③×2-①-④)×得2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-572 kJ/mol,所以H2的燃燒熱ΔH=-286 kJ/mol。 12、下列燒杯中盛放的都是稀硫酸,在銅電極上能產(chǎn)生氣泡的是() 【答案】A 【解析】由題給裝置圖知,A、B、C形成原電池,由于金屬活動順序表中Cu、Ag排在H
10、的后面,而Zn排在H的前面,故A中有氣體產(chǎn)生。 13、Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如下。該電池工作時,下列說法不正確的是( ?。? A.Mg 電極是該電池的負極 B.H2O2 在石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng) C.石墨電極附近溶液的pH 增大 D.溶液中Cl-向正極移動 【答案】D 14、下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是 A. a電極是負極 B. b電極的電極反應(yīng)為:4OH--4e- =2H2O+O2- C. 氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源 D. 氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑
11、全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置 【答案】B 【解析】考查原電池和電解池工作原理及應(yīng)用 15、某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極,嵌入鋰的碳材料為負極,含Li+導電固體為電解質(zhì)。放電時的電池反應(yīng)為:Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。下列說法正確的是( ) A.放電時,LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng) B.放電時,正極反應(yīng)為:Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4 C.充電時,LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng) D.充電時,陽極反應(yīng)為:Li++e-==Li 【答案】B 16、鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰貨源成為重要課題:某研究性學習小組對廢
12、舊鋰離子電池正極材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上)進行資源回收研究,設(shè)計實驗流程如下: (1)第②步反應(yīng)得到的沉淀X的化學式為 。 (2)第③步反應(yīng)的離子方程式是 。 (3)第④步反應(yīng)后,過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有 。 若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁,從實驗操作的角度給出兩種可能的原因: 、 。 (4)若廢舊鋰離子電池正極材料含LiNB2O4
13、的質(zhì)量為18.1 g第③步反應(yīng)中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正極材料中的鋰經(jīng)反應(yīng)③和④完全為Li2CO3,剩至少有 Na2CO3參加了反應(yīng)。 【答案】(1)Al(OH)3 (2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O (3) 漏斗 玻璃棒 燒杯 ; 濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣等 (4)5.3 【解析】第一步就是鋁溶解在氫氧化鈉溶液中 第二步就是偏鋁酸鈉與二氧化碳生成氫氧化鋁,第三步是氧化還原反應(yīng),注意根據(jù)第一步反應(yīng)LiMn2O4不溶于水。 第(4)小題計算時要通過計算判斷出硫酸過量。 17、食鹽是日常生
14、活的必需品,也是重要的化工原料。 ⑴粗食鹽常含有少量Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì)離子,實驗室提純NaCl的流程如下: 提供的試劑:飽和Na2CO3溶液 飽和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO離子,選出a所代表的試劑, 按滴加順序依次為 (只填化學式)。 ②過濾之前,怎樣檢驗SO42-已除去: 。 ③過濾所需要的玻璃儀器有 。 ④若先用鹽酸調(diào)pH再過濾,將對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響,其原因是
15、 。 ⑵用提純的NaCl配制250mL 2.00 mol·L-1 NaCl溶液。 ①所用儀器除藥匙及上面過濾涉及到的外,還有 (填儀器名稱)。 ②計算后,需稱出NaOH質(zhì)量為 g。 ③下列操作的正確順序是(用字母表示) B→ → → → → →G 。 A.搖勻 B.稱量 C.洗滌 D.定容 E.溶解 F.移液 G.裝瓶 ④下列操作對所得溶液濃度有何影響, 在橫線上填寫“偏高”“偏低”或“無影響”。 A 定容時仰視容量瓶刻度線: 。B 稱量時砝碼生銹: 。 【答案
16、】①BaCl2、NaOH、Na2CO3。(NaOH溶液的加入順序不影響得分); ②取少量待測液于試管中,向其中滴加氯化鋇溶液,看是否有沉淀生成,若沒有,則SO42-沉淀已完全。 ③漏斗 燒杯 玻璃棒。 ④生成的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3會與鹽酸反應(yīng),從而影響制得精鹽的純度 ①250mL容量瓶 托盤天平 膠頭滴管 ②29.3 ③下列操作的正確順序是 B→ E→ F →C →D →A →G 。 ④ 偏低 偏高 18、某化學小組擬采用如下裝置(夾持和加熱儀器已略去)來電解飽和食鹽水,并用電解產(chǎn)生的H2還原CuO粉末來測定Cu的相對原子質(zhì)量,同時檢驗氯氣
17、的氧化性。 (1)為完成上述實驗,正確的連接順序為A連________;B連________(填寫字母)。 (2)對硬質(zhì)玻璃管里的氧化銅粉末加熱前,需要進行的操作為___________________。 (3)若檢驗氯氣的氧化性,則乙裝置的a瓶中溶液可以是___________________________, 對應(yīng)的現(xiàn)象為_____________________________________________________________。 (4)丙裝置的c瓶中盛放的試劑為________,作用是____________________________。 (5)為測定C
18、u的相對原子質(zhì)量,設(shè)計了如下甲、乙兩個實驗方案。 精確測量硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量為a g,放入CuO后,精確測量硬質(zhì)玻璃管和CuO的總質(zhì)量為b g,實驗完畢后: 甲方案:通過精確測量硬質(zhì)玻璃管和Cu粉的總質(zhì)量為c g,進而確定Cu的相對原子質(zhì)量。 乙方案:通過精確測定生成水的質(zhì)量d g,進而確定Cu的相對原子質(zhì)量。 ①請你分析并回答:________方案所測結(jié)果更準確。 你認為不合理的方案的不足之處是____________________________________________。 ②若按甲方案測定的數(shù)據(jù)計算,Cu的相對原子質(zhì)量為________。 【答案】(1)E C (2
19、)檢驗氫氣的純度 (3)淀粉KI溶液 溶液變?yōu)樗{色 (4)濃硫酸 吸收H2中的H2O,防止硬質(zhì)玻璃管炸裂 (5)①甲 空氣中的CO2和H2O通過D口進入U形管造成實驗誤差較大?、?6(c-a)/(b -c) 【解析】(1)A是陰極,陰極產(chǎn)生H2,B是陽極,陽極產(chǎn)生Cl2,故A連E;干燥H2后用H2還原氧化銅,B連C。(2)加熱氧化銅前,需先檢驗氫氣的純度,否則加熱易引起爆炸。(3)檢驗氯氣的氧化性,則a瓶中溶液應(yīng)具有還原性,可以是淀粉KI溶液,實驗現(xiàn)象為溶液變藍。(4)丙裝置的c瓶中盛濃硫酸,用于干燥氫氣。 (5)按照甲方案, CuO ~ Cu Ar(Cu)+16
20、Ar(Cu) b-a c-a 解得Ar(Cu)=。 19、某研究小組與NH3有關(guān)的系列實驗。 (1)從下圖中挑選所需的儀器,畫出制取干燥NH3的裝置簡圖(添加必要的塞子、玻璃導管、膠皮管。固定裝置和尾氣處理裝置不用畫),并標明所用試劑。 (2)將NH3通入溴水中,有N2生成,反應(yīng)的化學方程式為 。 (3)為驗證“同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分 子”,該小組同學設(shè)計了如圖所示的裝置,圖中B管的容積是A管的2倍,活塞K1、K2、K3、K4、K5均關(guān)閉(固定裝置和尾氣處理裝置略;HCl和NH3均不溶于石蠟油,也不與之反
21、應(yīng);裝置氣密性好) K1 K2 K3 K4 K5 A C B 石蠟油 ①要A管中充滿與大氣壓強相等的干燥HCl氣體。操作是 。 控制活塞K4、K5,調(diào)節(jié)C,使B管充滿與A管同壓的干燥NH3。 ②緩慢開啟活塞K3,A管中的現(xiàn)象是 。要達到實驗?zāi)康?,當反?yīng)完成并恢復(fù)到室溫時,B管預(yù)期的現(xiàn)象是 ;若觀察不到預(yù)期現(xiàn)象,主要原因是
22、 。 【答案】(1)裝置圖如下;(2)2NH3+3Br2=N2+6HBr;(3) ①調(diào)節(jié)C中的液面與B中的液面高度相等,開啟K1和K2,從K2處通入干燥的HCl將其中的空氣排凈,直到K1處有白霧出現(xiàn),關(guān)閉K1、K2。 ②A中產(chǎn)生白煙。B中充滿石蠟油,若無此現(xiàn)象,主要原因一是A管中未全部充滿干燥HCl氣體。 20、鐵粉和氧化亞鐵粉末的混合物共9.2克,加入到150毫升的稀硫酸中,恰好完全反應(yīng),得到氫氣2.24升(標準狀況)。求: (1)混合物中鐵和氧化亞鐵的質(zhì)量? (2)原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度?
23、【答案】(1)Fe 5.6g FeO 3.6g (2)1mol/L 【解析】依據(jù)氫氣的量求出鐵粉質(zhì)量,再求出氧化亞鐵質(zhì)量,最后將鐵、氧化亞鐵的消耗硫酸相加。 21、現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種元素,已知:甲元素是地殼中含量最多的元素;乙元素為金屬元素,它的原子核外K、L層電子數(shù)之和等于M、N層電子數(shù)之和;丙元素的單質(zhì)及其化合物的焰色反應(yīng)都顯黃色;氫氣在丁元素單質(zhì)中燃燒,火焰呈蒼白色。 (1)試推斷并寫出甲、乙、丙、丁四種元素的名稱和符號。 (2)寫出上述元素兩兩化合形成的常見化合物的化學式。 【答案】(1)甲:氧元素 O;乙:鈣元素 Ca;丙:鈉元素 Na;?。郝仍亍?/p>
24、Cl。 (2)兩兩化合形成的化合物的化學式為Na2O、Na2O2、CaO、NaCl、CaCl2。 22、新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2 ,電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進行飽和氧化鈉轄液電解實驗,如圖所示。 回答下列問題: (1)甲烷燃料電池正極、負極的電極反應(yīng)分別為 、 。 (2)閉合K開關(guān)后,a、b電極上均有氣體產(chǎn)生.其中b電極上得到的是 ,電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為 ; (3)若每個電池甲
25、烷通如量為1 L(標準狀況),且反應(yīng)完全,則理論上通過電解池的電量為 (法拉第常數(shù)F=9.65×l04C · mol-1列式計算),最多能產(chǎn)生的氯氣體積為 L(標準狀況)。 【答案】(1)2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH- CH4 -8e- + 10OH- == CO32- + 7H2O (2)H2 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ (3) 3.45×104C 4L 【解析】(1)在堿性溶液中,甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為:CH4 + 2O2 + 2OH- == CO32- + 3H2O,正極是:2O2 + 4H2O + 8e-
26、 == 8OH-,負極是:CH4 -8e- + 10OH- == CO32- + 7H2O。 (2) b電極與通入甲烷的電極相連,作陰極,是H+放電,生成H2;電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。 (3)根據(jù)得失電子守恒,可得:1 mol CH4 ~8 mol e- ~4 mol Cl2,故若每個電池甲烷通入量為1 L(標準狀況),生成4L Cl2;電解池通過的電量為×8×9.65×l04C · mol-1=3.45×104C(題中雖然有兩個燃料電池,但電子的傳遞量只能用一個池的甲烷量計算)。 23、有機物F(C9H10O2)是一種有茉莉花香
27、味的酯。用下圖所示的方法可以合成F。其中A是相對分子質(zhì)量為28的烴,其產(chǎn)量常作為衡量石油化工發(fā)展水平的標志。E是只含碳、氫、氧的芳香族化合物,且苯環(huán)上只有一個側(cè)鏈。 回答下列問題: (1)A的分子式是____________; (2)B的結(jié)構(gòu)簡式是________________________; (3)為檢驗C中的官能團,可選用的試劑是____________; (4)反應(yīng)④的化學方程式是__________________。 【答案】(1)C2H4 (2)CH3CH2OH (3)銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液; (4) 【解析】根據(jù)題意可知A是乙烯C2H4;乙
28、烯與水發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生B:乙醇;乙醇催化氧化得到C:乙醛;乙醛催化氧化得到D:乙酸;乙酸與E:苯甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)產(chǎn)生乙酸苯甲酯和水。(1)A的分子式是C2H4;(2)B的結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH2OH;(3)為檢驗C中的官能團,可選用的試劑是銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液;(4)反應(yīng)④的化學方程式是 。 24、據(jù)報道,最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池,電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍,可連續(xù)使用一個月才充電一次。假定放電過程中,甲醇完全氧化產(chǎn)生二氧化碳被充分吸收生成CO32—。 (1)該電池反應(yīng)的離子方程式為___________________
29、_________________________。 (2)甲醇在________極發(fā)生反應(yīng)(填“正”或“負”),電池中放電過程中溶液pH將_____(填“下降”、“上升”或“不變”);若有16克甲醇蒸氣被完全氧化產(chǎn)生電能,并利用該過程中釋放的電能電解足量的硫酸銅溶液,假設(shè)能量利用率為80%,則將產(chǎn)生標準狀況下氧氣________L。 (3)最近,又有科學家制造出一種固體電解質(zhì)的燃料電池,其效率更高。一個電極通入空氣,另一個電極通入汽油蒸氣。其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體,它在高溫下能傳導O2-離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)。以丁烷代表汽油。該電池的正極反應(yīng)式為________
30、________________________________________________________________。 (4)放電時固體電解質(zhì)里的O2-離子的移動方向是向______極移動(填“正”或“負”)。 【答案】 (1)2CH3OH+3O2+4OH-―→2CO32—+6H2O (2)負 下降 13.44 L (3)O2+4e-===2O2- (4)負 【解析】(1)該電池的總反應(yīng)式可由下列二式合并得到:2CH3OH+3O2―→2CO2+4H2O,CO2+2OH-=== CO32—+H2O。 (2)燃料電池中可燃物被氧化作負極,根據(jù)得失電子守恒建立關(guān)系式: 2C
31、H3OH~ 3O2 64 g 67.2 L 16 g×80% x解得x=13.44 L 25、(1)今有反應(yīng)2H2+O22H2O,設(shè)計成燃料電池,則負極通的應(yīng)是________,正極通的應(yīng)是________,電極反應(yīng)式為:_____________________ ________________________________________________________________________. (2)若把KOH改為H2SO4作電解質(zhì),即:2H2+O22H2O,則電極反應(yīng)式應(yīng)為負極:__________________,正極:__________________.
32、 (1)(2)的介質(zhì)不同,反應(yīng)后各溶液的pH變化依次為________,________(填“變大”“變小”或“不變”). (3)若把H2改為CH4,KOH作電解質(zhì),則負極反應(yīng)式為:__________________________. 【答案】(1)H2 O2 負極:2H2+4OH--4e-===4H2O,正極:O2+2H2O+4e-===4OH-(2)2H2-4e-===4H+ O2+4H++4e-===2H2O 變小 變大(3)CH4+10OH--8e-===CO32—+7H2O 【解析】依據(jù)反應(yīng)方程式及電解質(zhì)溶液得(1)中負極通還原性氣體H2,電極反應(yīng)式為:2H2+4OH--4
33、e-===4H2O,正極通氧化性氣體O2,電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-===4OH-.(2)中負極反應(yīng)為:2H2-4e-===4H+,正極反應(yīng)為:O2+4H++4e-===2H2O.(1)、(2)總反應(yīng)只生成H2O,使原電解質(zhì)溶液(1)中c(OH-)減小,(2)中c(H+)減小,故(1)中pH變小,(2)中pH變大.(3)中負極上還原性氣體CH4在KOH中被氧化成CO32—,即電極反應(yīng)式為:CH4+10OH--8e-===CO32—+7H2O. 26、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為陽極燃氣,空氣與CO2的混合
34、氣為陰極燃氣,制得在650 ℃下工作的燃料電池,完成有關(guān)的電池反應(yīng)式: 陽極反應(yīng)式:2CO+24CO2+4e- 陰極反應(yīng)式為_____________________,總電池反應(yīng)為_______________________、還原劑是________________。 【答案】O2+2CO2+4e-2 2CO+O2====2CO2 CO 【解析】陽極是發(fā)生氧化反應(yīng)的電極,原電池中,陽極即是負極,陰極即是正極。將原電池的材料拆分,陽極為2CO+24CO2+4e-;陰極為O2+2CO2+4e-2,電池反應(yīng)為2CO+O2====2CO2。氧化劑含適量CO是為了平衡、保持電解質(zhì)液組成、濃
35、度恒定。 27、人們已經(jīng)研制出以丙烷為燃料的新型燃料電池,電解質(zhì)為熔融碳酸鹽,電池總反應(yīng)方程式為:C3H8+5O2=3CO2+4H2O。 (1)已知:2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l) C(s)+O2(g)=CO2(g) 2C(s)+O2(g)=2CO(g) 則反應(yīng)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)的△H___________________。. (2)該電池的正極通入O2和CO2,負極通入丙烷,則正極的電極反應(yīng)式為_________________,電池工作時CO32—移向_____________極。 (3)用該電
36、池電解1L 1 mol·L—1的AgNO3溶液,此電解池反應(yīng)的化學方程式為______________________;當該電池消耗0.005molC3H8時,所得溶液的pH為__________(溶液體積變化忽略不計) 【答案】(1)—2221.5kJ·mol—1 (2)O2+2CO2+4e— =2CO32— (3)4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑ +4HNO3 1 【解析】試題分析:(1)根據(jù)方程式先后順序設(shè)分別為①、②、③,,得到方程式C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1);反應(yīng)熱也按照上式計算△H==—2221.5kJ·mol—1。 (2)氧氣在正極反應(yīng),O2+2CO2+4e—=2CO32—,原電池中陰離子向負極移動; (3)電解硝酸銀,是放氧生酸型,4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑ +4HNO3;當該電池消耗0.005molC3H8時,轉(zhuǎn)移電子是0.1mol,生成0.1molH+,氫離子濃度為0.1mol/L,pH為1。 考點:考查熱化學方程式的書寫及計算,原電池與電解池的原理及計算。 點評:蓋斯定律要求方程式可以相加減,反應(yīng)熱也可以相加減。屬于較綜合題。
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