4．燃料電池是利用燃料（如H2、CO、CH4等）跟氧氣反應(yīng)從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置．下列關(guān)于甲烷燃料電池（NaOH溶液作電解質(zhì)溶液）的說法中正確的是（　　）
A．負(fù)極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-
B．放電時(shí)正極發(fā)生氧化反應(yīng)，外電路中電子從正極流向負(fù)極
C．負(fù)極反應(yīng)為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
D．隨著放電的進(jìn)行，溶液的pH增大

分析 燃料電池是燃料跟O2（或空氣）起反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，電解質(zhì)溶液是強(qiáng)堿（如NaOH）溶液，燃料氣體通入的是原電池的負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣通入的是正極發(fā)生還原反應(yīng)；負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O，通氧氣的電極為正極，正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-；總化學(xué)方程式為：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，據(jù)此進(jìn)行分析．

解答 解：A．通氧氣的電極為正極，正極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-=4OH-，故A錯(cuò)誤；
B．放電時(shí)正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，外電路中電子從負(fù)極流向正極，故B錯(cuò)誤；
C．通入甲烷的一極為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，堿性條件下甲烷失電子生成碳酸根離子和水，其電極反應(yīng)為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，故C正確；
D．甲烷燃料電池中總反應(yīng)為：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，原電池反應(yīng)中消耗氫氧根離子，所以氫氧根離子濃度減小，則電解質(zhì)溶液的pH減小，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了燃料電池的原理，主要涉及電極名稱、電極反應(yīng)式的書寫、電極反應(yīng)的判斷和應(yīng)用，題目難度不大，明確原電池工作原理為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

14．下列敘述中正確的是（　　）
A．用C8H18萃取溴水中的溴，可觀察到溶液分層，上層為橙紅色，下層接近無色
B．有機(jī)物一定含碳、氫元素，可能含有氧、硫等元素
C．在石油的分餾實(shí)驗(yàn)中，溫度計(jì)的水銀球插入石油中以測(cè)液體的溫度
D．石油的裂化、裂解、分餾與煤的干餾均屬于化學(xué)變化

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

15．如圖是某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的對(duì)一種廢舊合金各成分（含有Cu、Fe、Si三種成分）進(jìn)行分離、回收再利用的工業(yè)流程圖，通過該流程可將各成分轉(zhuǎn)化為其單質(zhì)或化合物．

已知：298 K時(shí)，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38
根據(jù)上面流程回答有關(guān)問題：
（1）加入過量FeCl3溶液過程中所涉及的離子方程式為2Fe3++Fe═3Fe2+、2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+．
（2）當(dāng)試劑X為H2O2溶液時(shí)，該反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O．
（3）試劑Y可能是BD．
A．NaOH    B．CuO    C．NH3•H2O    D．Cu2（OH）2CO3
（4）調(diào)節(jié)溶液b的pH至2.9～3.2的目的是保證Fe3+沉淀完全而其他金屬陽離子不沉淀．
（5）電解溶液c可以回收銅．其陽極（石墨）的電極反應(yīng)可表示為2Cl--2e-═Cl2↑．
（6）溶液c還可用于制備CuCl2•2H2O，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢液的利用．
①?gòu)娜芤篶獲得CuCl2•2H2O的具體操作是在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌干燥．
②測(cè)定產(chǎn)品中CuCl2•2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)方法如下：取2.000 g產(chǎn)品，用水溶解后，加入60.00 mL 0.4000 mol•L-1的KI溶液（足量），充分反應(yīng)后加入淀粉指示劑，用0.4000 mol•L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，耗去此標(biāo)準(zhǔn)液25.00 mL時(shí)，剛好到達(dá)滴定終點(diǎn)，則此產(chǎn)品中CuCl2•2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.50%．（已知：2Cu2++4I-═2CuI↓+I2，I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

12．在一個(gè)固定體積的密閉容器中，加入2mol A和1mol B發(fā)生如下反應(yīng)：2A（g）+B（g）?3C（g）+D（g），達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為W mol/L，若維持容器體積和溫度不變，按下列四種方法改變起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍為W mol/L的是（　�。�
A．4molA+2molBB．1.5molC+0.5molD
C．1molB+1molDD．1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

19．對(duì)于碳原子數(shù)小于或等于 6 的烴，下列說法中正確的是（　　）
A．C2H4 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為 CH2CH2
B．6 個(gè)碳原子形成的烴分子中，最多有5個(gè)C-C單鍵
C．C6H6 分子中，所有原子均可能在同一平面內(nèi)
D．C3H6 分子中一定含有

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

9．鋼鐵工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志，高爐煉鐵是最為普遍的一種煉鐵方法．
Ⅰ．已知：CO的燃燒熱為283KJ•mol-1，2Fe（s）+$\frac{3}{2}$O2（g）=Fe2O3（s）△H=-825.5KJ•mol-1．
（1）反應(yīng)：Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H=-23.5kJ/molKJ•mol-1
Ⅱ．反應(yīng)$\frac{1}{3}$Fe2O3（s）+CO（g）═$\frac{2}{3}$Fe（s）+CO2（g）在一個(gè)容積為10L的密閉容器中，1000℃時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反應(yīng)經(jīng)過l0min后達(dá)到平衡CO的平衡轉(zhuǎn)化率為60%．
（2）在1000℃的平衡常數(shù)等于7．
（3）欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)Fe2O3的轉(zhuǎn)化，可采取的措施是d．
a．提高反應(yīng)溫度                b．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
c．選取合適的催化劑            d．及時(shí)吸收或移出部分CO2
Ⅲ．高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中CO可進(jìn)行回收，使其在一定條件下和H2反應(yīng)制備甲醇：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）．請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問題：
（4）圖中兩條曲線分別表示壓強(qiáng)為0.1MPa和5.0MPa下CO轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化，其中代表壓強(qiáng)為5.0MPa的曲線是A（填“A”或“B”）
（5）該反應(yīng)在進(jìn)行的過程中，v正（H2）＞v逆（CO）+v正（CH2OH）（填“＞”“＜”或“=”）
（6）在不改變反應(yīng)混合物用量的前提下，為了加快反應(yīng)速率且提高CO的轉(zhuǎn)化率，可采取的最佳措施是其他條件不變，增大壓強(qiáng)．
（7）甲醇可與氯氣構(gòu)成燃料電池，該電池用多孔的惰性電極浸入濃氫氧化鉀溶液，寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

16．如果向所得的溶液中加入0.1molCu（OH）2后，使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，電解過程中轉(zhuǎn)移的電子為0.4mol．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．某研究小組對(duì)鐵生銹進(jìn)行研究

經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間后，甲同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是：
（1）上述圖中的鐵釘最容易生銹的是D（填序號(hào)）
（2）實(shí)驗(yàn)C中主要發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕（填“化學(xué)腐蝕”或“電化學(xué)腐蝕”）．
（3）鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式為：Fe-e-=Fe2+．
（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的條件是鐵接觸空氣和電解質(zhì)溶液（鐵與潮濕空氣接觸）．
（5）若為了防止鐵釘生銹，該同學(xué)想在鐵釘表面鍍上一層金屬，該金屬最好是C（填序號(hào)）．
A．錫     B．銅      C．鋅．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

14．面對(duì)日益嚴(yán)重的資源短缺及環(huán)境污染問題，“變廢為寶”成為化學(xué)發(fā)展的新方向．廢舊酸性鋅錳干電池經(jīng)分離破碎后的錳粉含Mn02、Mn0（0H）、Zn（NH3）CL2、Fe、NH4C1和炭黑等，可用于制取Mn02高性能磁性材料MnC03，其工藝流程如下：

已知幾種氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如表：
氫氧化物Fe（OH）Fe（OH）Mn0H）2Zn（OH）2
開始沉淀的pH7.52.28.86.4
沉淀完全的pH9.53.710.88.5
回答下列問題：
（1）過濾工得到的濾渣主要成分是碳黑．
（2）濾液經(jīng)氧化后加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5〜8.8，其目的是除去Fe3+、Zn2+．
（3）過濾Ⅱ得到的濾液中含有的陽離子主要是Mn2+、NH4+、Na+（填離子符號(hào)）．
（4）過程①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mn2++2HCO3-=MnCO3+CO2↑+H2O，對(duì)氣體A和濾液B應(yīng)采取的處理方法分別是CO2循環(huán)利用，用于生產(chǎn)NH4HCO3；濾液B中含有NH4Cl，可分離用作氮肥．
（5）過程②得到MnO2．將MnO2成懸濁液，通S02還原可得MnSO4，再加入Na2CO3或NaHCO3，也可制備MnCO3．SO2還原MnO2的化學(xué)方程式為MnO2+S02=MnSO4，向MnS04溶液中加入Na2C03或NaHC03制備MnC03時(shí)應(yīng)注意的問題是邊攪拌邊加入Na2C03或NaHC03，并控制溶液的pH＜8.8．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案