【題目】燃料電池是燃料(如氫氣、甲烷、一氧化碳等)跟氧氣(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)堿溶液。下面關(guān)于甲烷燃料電池的說法正確的是(　　)

A. 負(fù)極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－4OH－

B. 負(fù)極反應(yīng)式：CH4＋8OH－－8e－CO2＋6H2O

C. 隨著放電的進(jìn)行，溶液中氫氧根離子的濃度不變

D. 放電時溶液中的陰離子向負(fù)極移動

【答案】D

【解析】

燃料電池中，通入燃料的電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O，所以為負(fù)極，通入氧化劑的電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2O2+4H2O+8e-═8OH-，所以為正極；所以電池反應(yīng)式為：2O2+CH4+2OH-═CO32-+3H2O，根據(jù)總反應(yīng)式判斷溶液的pH變化；由電子的流向，判斷溶液中離子的移動方向。

A.負(fù)極上CH4失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯誤；

B.燃料電池中，通入燃料的一極為負(fù)極，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，甲烷失電子生成二氧化碳和水，二氧化碳能和堿反應(yīng)生成碳酸鹽和水，所以負(fù)極電極反應(yīng)式為：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O，故B錯誤；

C.該電池反應(yīng)式為2O2+CH4+2OH-═CO32-+3H2O，消耗了溶液中的氫氧根離子，且有溶劑水生成，導(dǎo)致溶液中氫氧根離子的濃度降低，故C錯誤；

D.放電時，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，溶液中的陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，故D正確。

故選D。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素，已知：元素原子價電子排布式為，且原子半徑是同族元素中最小的。元素是地殼中含量最多的元素；W元素的電負(fù)性略小于Y元素，在W原子的電子排布中，p軌道上只有一個未成對電子。元素的電離能數(shù)據(jù)如表：

496

4562

6912

9540

請回答：

的電子式為______，含有的化學(xué)鍵類型為______，為______晶體。

遇水發(fā)生強(qiáng)烈水解產(chǎn)生一種氣體A，溶液呈堿性，則A的結(jié)構(gòu)式為______，其分子空間構(gòu)型為______。

、Y、Z、W四種元素所形成的單質(zhì)中，硬度最大的是______填物質(zhì)的名稱；晶體ZW的熔點(diǎn)比晶體明顯高的原因是______；中X原子的雜化軌道類型為______。

晶體的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為，晶體的密度為阿伏加德羅常數(shù)為，則晶體中兩個最近的Z離子中心間的距離______。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】乳酸在生命化學(xué)中起重要作用，也是重要的化工原料，因此成為近年來的研究熱點(diǎn)。下圖是獲得乳酸的兩種方法，其中A是一種常見的烴，它的產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平。

(1)上述有機(jī)物中有一種可作為水果的催熟劑，其結(jié)構(gòu)簡式是___________。淀粉完全水解得到D，D的名稱是__________，檢驗(yàn)是否還有淀粉的試劑是_________________________。

(2)A→B的反應(yīng)類型是_______；B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。

(3)B可以被酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液直接氧化為有機(jī)物E，B與E可在濃硫酸催化作用下反應(yīng)生成酯(C4H8O2)。已知實(shí)驗(yàn)中60gE與足量B反應(yīng)后生成66 g該酯，則該酯的產(chǎn)率(實(shí)際產(chǎn)量占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù))為______________。

(4)為檢驗(yàn)淀粉水解產(chǎn)物，小明向淀粉溶液中加入稀硫酸并加熱一段時間，冷卻后的溶液中直接加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，無磚紅色沉淀出現(xiàn)，你認(rèn)為小明實(shí)驗(yàn)失敗的主要原因是_______

(5)乳酸與鐵反應(yīng)可制備一種補(bǔ)鐵藥物，方程式為(未配平)：+Fe→+X；則45g乳酸與鐵反應(yīng)生成 X 的體積為_______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

(6)兩分子乳酸在一定條件下通過酯化反應(yīng)可生成一分子六元環(huán)酯(C6H8O4)和兩分子水，該環(huán)酯的結(jié)構(gòu)簡式是________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】SO2 通入 BaCl2 溶液中并不產(chǎn)生沉淀，而通入另一種氣體后可以產(chǎn)生白色沉淀。則圖中右側(cè) Y 形管中放置的藥品組合符合要求的是（ ）

①Cu 和濃硝酸 ②氫氧化鈉固體和濃氨水 ③大理石和稀鹽酸 ④過氧化氫和二氧化錳

A. ①②④B. 全部C. ②③D. ①③

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】釹鐵硼磁鐵是目前為止具有最強(qiáng)磁力的永久磁鐵。預(yù)計(jì)在未來20年里，不可能有替代釹鐵硼磁鐵的磁性材料岀現(xiàn)。生產(chǎn)釹鐵硼磁鐵的主要原材料有稀土金屬釹、純鐵、鋁、硼以及其他稀土原料。

(1)釹(Nd)為60號元素，在周期表中第_________周期；基態(tài)鐵原子的外圍電子軌道表示式為__________________。

(2)實(shí)驗(yàn)測得AlCl3的實(shí)際存在形式為Al2Cl6，其分子的球棍模型如圖所示。

①已知Al2Cl6分子中正負(fù)電荷中心重合，則Al2Cl6屬于_________分子(填“極性”或“非極性”)，分子中A1原采取__________________雜化。

②Al2Cl6與過量NaOH溶液反應(yīng)生成Na[Al(OH)4]，[A1(OH)4]－中存在的化學(xué)鍵有_________(填選項(xiàng)字母)。

A.離子鍵 B.共價鍵 C.金屬鍵 D.配位鍵 E.氫鍵

(3)B元素及與其同周期相鄰的兩種元素第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>__________________(用元素符號表示)。

(4)因材料中含有大量的釹和鐵，容易銹蝕是它的一大弱點(diǎn)�？呻婂冩�(Ni)、鋅(Zn)等進(jìn)行表面涂層處理。已知Ni可以形成[Ni(NH3)6]Cl2，該配合物中配體分子的空間構(gòu)型為__________________。

(5)已知立方BN晶體硬而脆，其原因是___________________________；其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，N原子填充在B原子構(gòu)成的正四面體空隙中，則晶胞中正四面體的空隙填充率為__________________，設(shè)晶胞中最近的B、N原子之間的距離為anm，晶體的密度為bg·cm－3，則阿伏加德羅常數(shù)為_________mol－1(列式即可，用含a、b的代數(shù)式表示)

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】a、b、c、d、e五種短周期元素的原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(　　)

A. 簡單離子半徑：b>e

B. 常溫常壓下，a與c形成的化合物可能呈固態(tài)

C. 單質(zhì)沸點(diǎn)：c<d

D. d與e不能存在于同一離子化合物中

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，下列說法中正確的是（ ）

A. 5NH4NO3 2HNO3＋4N2↑＋9H2O反應(yīng)中，生成28 g N2，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為3.75NA

B. 常溫常壓下，ag某氣體含分子數(shù)為b，則cg該氣體的體積為

C. 2mol/L的CaCl2溶液中Cl-的數(shù)目為4NA

D. 46g NO2和N2O4的混合氣體中含有的氧原子個數(shù)為3NA

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某化學(xué)課外活動小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究氮的化合物的性質(zhì)，裝置如圖所示，其中A（裝置未畫出）為氣體發(fā)生裝置。檢查裝置氣密性后，先將C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱，再將A處產(chǎn)生的氣體通過B裝置片刻后，撤去C處酒精燈。部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：C處鉑絲繼續(xù)保持紅熱，F(xiàn)處銅片逐漸溶解。

（1）若裝置A中使用的藥品是NH4HCO3固體，則A需要的儀器有試管、導(dǎo)管、橡膠塞和_____（填選項(xiàng)序號）。

a．錐形瓶 b．酒精燈 c．燒瓶 d．蒸發(fā)皿

（2）裝置B的作用是__________________________________。

（3）裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。

（4）該裝置存在的主要缺陷是____________________。

（5）下圖所示的E裝置可防止F中溶液倒吸進(jìn)入D中，請?jiān)趫D中畫出裝置E中的導(dǎo)氣管_________________。

（6）若進(jìn)入F裝置的物質(zhì)成分和質(zhì)量一定，可向F中加入下列物質(zhì)（填字母）中的___________使銅片溶解的質(zhì)量增多。

A．Na2CO3 B．NaCl C．CuSO4 D．H2SO4

（7)乙小組認(rèn)為可將甲小組的裝置中A、B部分換成如圖所示裝置（其余部分相同）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。燒瓶中加入的是過氧化鈉固體，則分液漏斗中加入的最佳試劑是______，U型管中加入試劑是___________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】含氮化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有重要作用。

Ⅰ.有資料顯示過量的NH3和Cl2在常溫下可合成巖腦砂（主要成分為NH4Cl），某實(shí)驗(yàn)小組對該反應(yīng)進(jìn)行探究，并對巖腦砂進(jìn)行元素測定，回答下列問題：

（1）巖腦砂的制備

①利用裝置A制取實(shí)驗(yàn)所需的NH3，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式__。

②已知該實(shí)驗(yàn)中用濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制取所需Cl2，其離子反應(yīng)方程式為__；裝置F中的試劑是__。（填名稱）

③為了使NH3和Cl2在D中充分混合，則由__（填e或f）通入NH3；請確定上述裝置的合理連接順序：A→__→D←__←__←__（用大寫字母和箭頭表示，箭頭方向與氣流方向一致）。

Ⅱ.（1）“氨的催化氧化”是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的重要步驟。某化學(xué)課外活動小組設(shè)計(jì)了如下裝置模擬該實(shí)驗(yàn)過程，并用水吸收制取硝酸（固定裝置略去）：

①A裝置的分液漏斗中盛放濃氨水，則燒瓶中盛放的藥品應(yīng)該是__。（填化學(xué)式）

②C裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。

③反應(yīng)后，裝置E中除存在較多的H+外，還可能存在的一種陽離子是__，該離子的檢驗(yàn)方法為__。

④下列哪些裝置可以同時起到裝置D和E的作用__（填代號）。

a. b. c. d.

Ⅲ.飲用水中的NO3-對人類健康會產(chǎn)生危害。為了降低飲用水中NO3-的濃度，某飲用水研究人員提出，可在堿性條件下用鋁粉將NO3-還原成N2。

（1）配平方程式：__Al+__NO3-+__OH-=__AlO2-+__N2↑+__H2O。

（2）上述反應(yīng)中，當(dāng)有0.3mol電子轉(zhuǎn)移時，產(chǎn)生的氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為__mL。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案