【題目】燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑。近幾年開發(fā)的丁烷燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過(guò)。其工作原理的示意圖如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）Pt(b)電極是電池的________極，電極反應(yīng)式為_____________________________；Pt(a)電極發(fā)生________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式為____________。

（2）若電解質(zhì)溶液改為KOH溶液，Pt(b)電極的電極反應(yīng)式為_____________；Pt(a)電極的電極反應(yīng)式為_____________________________________________________________。

（3）如果該電池工作時(shí)電路中通過(guò)1.2 mol電子，則消耗掉O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L。

【答案】

（1） 正，O2+4e-+4H+═2H2O；氧化，CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+；

（2） O2＋2H2O＋4e－==4OH－，C4H10＋34OH－－26e－====4CO32－＋22H2O ；

（3） 6.72L

【解析】

試題分析：（1）燃料電池中通氧氣的一極發(fā)生還原反應(yīng)為電池的正極，圖上可以看出是酸性燃料電池，電極反應(yīng)是為O2+4e-+4H+═2H2O，加燃料的一極發(fā)生氧化反應(yīng)，為電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為：CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+，答案為：正，O2+4e-+4H+═2H2O；氧化，CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+；（2）電解質(zhì)溶液改為KOH溶液，Pt(b)電極的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－==4OH－，Pt(a)電極的電極反應(yīng)式為：C4H10＋34OH－－26e－====4CO32－＋22H2O，答案為：O2＋2H2O＋4e－==4OH－，C4H10＋34OH－－26e－====4CO32－＋22H2O ；（3）每反應(yīng)掉1mol氧氣，轉(zhuǎn)移4mol電子，所以轉(zhuǎn)移1.2mol電子，反應(yīng)了的氧氣的物質(zhì)的量為：0.3mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L，答案為：6.72L.

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：

【題目】（一）已知斷裂1mol C—H鍵，要吸收熱量414.4 kJ；斷裂1 mol C—C鍵，要吸收熱量347.4 kJ；生成1 mol C===C鍵，會(huì)放出熱量615.3 kJ；生成1 mol H—H鍵，會(huì)放出熱量435.3 kJ。某有機(jī)物分解的反應(yīng)可表示為：

若在反應(yīng)中消耗了1 mol乙烷，則有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是

A．該反應(yīng)放出251.2 kJ的熱量

B．該反應(yīng)吸收251.2 kJ的熱量

C．該反應(yīng)放出125.6 kJ的熱量

D．該反應(yīng)吸收125.6 kJ的熱量

（二）如圖所示的原電池，一段時(shí)間后某極析出1.28g的固體。回答下列問(wèn)題：

（1）正極是 （填“鋅”或“銀”），發(fā)生了 反應(yīng)。

（2）正極的電極反應(yīng)為 。

（3）上述過(guò)程中共轉(zhuǎn)移電子 mol。

（4）鋅片的質(zhì)量 （填“增加”或“減少”） g。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】阿斯巴甜（APM）是一種較適合糖尿病患者食用的蔗糖代替品，其一種合成路線如圖，其中A、B、C、D、E均為有機(jī)物，部分反應(yīng)條件和產(chǎn)物已略去．

已知：①由C、H、O三種元素組成的二元羧A，相對(duì)分子質(zhì)量為116，其羧連接在不同碳原子上，且核磁共振氫譜有兩個(gè)面積相等的吸收峰．

②C、D所含官能團(tuán)相同；D為單取代芳香化合物，是大豆蛋白水解的最終產(chǎn)物之一，其分子式為C9H11NO2，且分子中不含甲基．

回答下列問(wèn)題：

（1）A的分子式為___________，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________。

（2）反應(yīng)①的化學(xué)方程式為___________ ，C中所含官能團(tuán)的名稱為___________。

（3）D通過(guò)醋化反應(yīng)生成E，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

（4）APM是一種二肽，上述過(guò)程中APM可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________和___________。

（5）D物質(zhì)的同分異構(gòu)體有多種，能同時(shí)滿足下列條件的共有___________種（不含立體異構(gòu)）．

①苯環(huán)上有兩個(gè)取代基 ②分子中含有硝基

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）鉛蓄電池是典型的可充型電池，電池總反應(yīng)式為：Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42－2PbSO4＋2H2O。請(qǐng)回答下列問(wèn)題(不考慮氫、氧的氧化還原)：放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是____________；電解液中H2SO4的濃度將變________；當(dāng)外電路通過(guò)1 mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加____g。

（2）微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。有一種銀鋅電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電極反應(yīng)為Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。

根據(jù)上述反應(yīng)式，完成下列題目。

（1）下列敘述正確的是________。

A．在使用過(guò)程中，電解質(zhì)KOH被不斷消耗

B．使用過(guò)程中，電子由Ag2O極經(jīng)外電路流向Zn極

C．Zn是負(fù)極，Ag2O是正極

D．Zn電極發(fā)生還原反應(yīng)，Ag2O電極發(fā)生氧化反應(yīng)

（2）寫出電池的總反應(yīng)式：___________________________________________________________。

（3）使用時(shí)，負(fù)極區(qū)的pH________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，正極區(qū)的pH______，電解質(zhì)溶液的pH________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】銅、鎵、硒、硅等元素的化合物是生產(chǎn)第三代太陽(yáng)能電池的重要材料。請(qǐng)回答：

（1）基態(tài)銅原子的電子排布式為 ；已知高溫下CuO→Cu2O＋O2，從銅原子價(jià)層電子結(jié)構(gòu)(3d和4s軌道上應(yīng)填充的電子數(shù))變化角度來(lái)看，能生成Cu2O的原因是 。

（2）硒、硅均能與氫元素形成氣態(tài)氫化物，則它們形成的組成最簡(jiǎn)單的氫化物中，分子構(gòu)型分別為 ，若“Si—H”中共用電子對(duì)偏向氫元素，氫氣與硒反應(yīng)時(shí)單質(zhì)硒是氧化劑，則硒與硅的電負(fù)性相對(duì)大小為Se Si(填“>”、“<”)。

（3）SeO2常溫下白色晶體，熔點(diǎn)為340～350℃，315℃時(shí)升華，則SeO2固體的晶體類型為 ；若SeO2類似于SO2是V型分子，則Se原子外層軌道的雜化類型為 。

（4）與鎵元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性(價(jià)電子數(shù)少于價(jià)層軌道數(shù))，其化合物可與具有孤對(duì)電子的分子或離子生成配合物，如BF3能與NH3反應(yīng)生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的雜化軌道類型為 ，B與N之間形成 鍵。

（5）金剛砂(SiC)的硬度為9.5，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示；則金剛砂晶體類型為 ，在SiC中，每個(gè)C原子周圍最近的C原子數(shù)目為 個(gè)；若晶胞的邊長(zhǎng)為a pm，則金剛砂的密度表達(dá)式為 g/cm3。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】一定條件下，在容積固定的某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2+3H22NH3。在10s內(nèi)N2的濃度由5 mol·L-1降至4 mol·L-1，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 用NH3表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.1 mol·L-1·s-1

B. 使用合適的催化劑，可以加快該反應(yīng)的速率

C. 增加H2的濃度或降低溫度都會(huì)加快該反應(yīng)速率

D. 反應(yīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間，N2、H2中至少有一種物質(zhì)濃度降為零

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某溶液可能含有Cl－、SO42－、CO32－、NH4＋、Fe3＋、Al3＋和K＋。取該溶液100 mL，加入過(guò)量NaOH溶液，加熱，得到0.02 mol氣體，同時(shí)產(chǎn)生紅褐色沉淀；過(guò)濾，洗滌，灼燒，得到1.6 g固體；向上述濾液中加足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于鹽酸的沉淀。由此可知原溶液中( )

A．至少存在5種離子 B．SO42－、NH4＋一定存在，Cl－可能不存在

C．Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.4 mol/L D．CO32－、Al3＋一定不存在，K＋可能存在

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】錳的用途非常廣泛，以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3，還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下：

已知25℃，部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下：

物質(zhì)

Mn(OH）2

Co(OH）2

Ni(OH）2

MnS

CoS

NiS

Ksp

2.1×10-13

3.0×10-16

5.0×10-16

1.0×10-11

5.0×10-22

1.0×10-22

（1）步驟Ⅰ中，為加快溶浸速率，可采取的措施是： 。

（2）步驟Ⅱ中，須加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為5.0～6.0，則濾渣1的主要成分為 （填化學(xué)式）。已知MnO2的作用為氧化劑，則得到該濾渣1所涉及的離子方程式為 、 。

（3）步驟Ⅲ中，所加(NH4）2S的濃度不宜過(guò)大的原因是 。

（4）濾液2中，c(Co2+）：c(Ni2+）= 。

（5）將質(zhì)量為akg的碳酸錳礦經(jīng)上述流程處理后得到單質(zhì)Mn b kg。若每一步都進(jìn)行完全，濾渣1為純凈物，質(zhì)量為c kg，則原碳酸錳礦中MnCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。（用含a、b、c的式子表達(dá)，無(wú)需化簡(jiǎn)）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】N和Si是合成新型非金屬材料的兩種重要元素。請(qǐng)回答:

（1）基態(tài)Si原子的價(jià)層電子排布圖為 ；Si原子可形成多種氫化物，其中Si2H6中Si原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目為 。

（2）ClO3-、ClO4-中Cl都是以 軌道與O原子 軌道成鍵，其微粒的立體結(jié)構(gòu)分別為 、 。

（3）N和Si形成的原子晶體中，N原子的配位數(shù)為 。

（4）NaN3常作為汽車安全氣囊的填充物，其焰色反應(yīng)為黃色。大多數(shù)金屬元素有焰色反應(yīng)的微觀原因?yàn)?/span> ；N3-中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為 。B、F與N三種元素同周期，三種基態(tài)原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span> （用元素符號(hào)表示）

（5）SiO2的晶胞與金剛石（如圖所示）相似，可以看作Si原子替代C原子后，在兩個(gè)成鍵的Si原子間插入1個(gè)O原子形成。則：

①晶胞中最小的環(huán)含有_____個(gè)原子。

②若晶體密度為ρg·cm3，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，晶胞中兩個(gè)最近的Si原子核之間的距離為____pm(用代數(shù)式表示)。

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