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高考化学高频试题、高中化学题库汇总-压中真题已成为一种习惯

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高考化学知识点总结《常见的化学电源》典型例题(十)
2019-07-03 23:34:34 【

1、选择题  质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢气为燃料,空气为氧化剂,铂作催化剂,导电离子是H+。下列对该燃料电池的描述中正确的是(  )
①正极反应为:O2+4H++4e-2H2O
②负极反应为:2H2-4e-4H+
③总的化学反应为:2H2+O22H2O
④氢离子通过电解质向正极移动
A.①②③       B.②③④      C.①②④       D.①②③④


参考答案:C


本题解析:燃料电池中的反应不是在点燃的条件下进行的,故③错。因为导电离子是H+,且向正极移动,所以正极反应为O2+4H++4e-2H2O,电子由负极通过外电路流向正极。
考点:燃料电池


本题难度:一般



2、选择题  如图是2004年批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的结构示意图.甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子.电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应.电池总反应式为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O下列说法中正确的是(  )
A.左边的电极为电池的负极,a处通入的是氧气
B.右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气
C.电池负极的反应式为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
D.电池的正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-



参考答案:A、依据图中电子流向分析,原电池中电子是从负极流向正极;电子流出的一端是负极,失电子发生氧化反应;所以a处是失电子的一端,通的是甲醇,故A错误;
B、原电池中电子是从负极流向正极;电子流出的一端是负极,流入的一端为正极,得到电子发生还原反应;电子流入的一端是正极,通入氧气得到电子发生还原反应,故B错误;
C、负极是甲醇失电子发生氧化反应,依据电池反应和酸性环境,2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,负极电极反应为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+,故C正确;
D、正极是氧气得到电子发生还原反应,氧气得到电子生成氢氧根离子,在图中是酸性介质,电极反应产物应写成水的形式;电池的正极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O,故D错误;
故选C.


本题解析:


本题难度:简单



3、选择题  如图是甲醇——空气电池工作时的示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应。下列说法中正确的是

A.正极反应式为:2H+ +2e— =H2↑
B.乙电极为电池的负极,b处通入的物质是空气
C.负极反应式为: CH3OH+H2O-6e—=CO2+6H+
D.在电池反应中,每消耗l mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体22.4L


参考答案:C


本题解析:略


本题难度:简单



4、选择题  据报道,美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,它具有容量大等优点,其电池反应为2Zn+O2=2ZnO,其原料为锌、电解液和空气,则下列叙述正确的是
[? ]
A.锌为正极,空气进入负极反应
B.负极反应为Zn-2e-=Zn2+
C.正极发生氧化反应
D.电解液肯定不是强酸


参考答案:BD


本题解析:


本题难度:一般



5、填空题  如图所示,通电5 min后,第③极增重2.16 g,同时在A池中收集到标准状况下的气体224 mL,设A池中原混合液的体积为200 mL。
⑴电源F为____________极;第②极为__________极;?B池为___________池;
⑵A池中第②极上的电极反应式为__________________?___;?
A池中第①极上产生气体体积为__________________ mL;(标准状况下)
(3) 通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度为?;


参考答案:(1) 正 ?阳 ?电解(镀)池
(2)4OH-- 4 e-= 2H2O+O2
(3)112ml? 0.025? mol·L-1


本题解析:(1)第③极增重2.16 g,说明该电极是阴极,则银电极是阳极,所以F是正极,E是负极,①②分别就是阴极和阳极。铜电极上的电极反应式为Ag++e-=Ag,反应中转移电子的物质的量为
(2)惰性电极电解硫酸铜和硫酸钾的混合液时阳极失去电子,即溶液中的OH-被氧化生成氧气,反应式是4OH-- 4 e-= 2H2O+O2↑。根据得失电子守恒可知氧气的物质的量是,其体积是
(3)由(1)、(2)分析可知在A池中阴极上也有气体生成,其体积是112ml,这说明硫酸铜不足,当铜离子放电之后,溶液中的氢离子放电,根据电荷守恒可知析出的铜是0.005mol,所以通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度为


本题难度:一般



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