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1、选择题 可用于电动汽车的铝空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是
A.以NaOH溶液为电解质溶液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变
B.以NaOH溶液为电解质溶液时,负极反应为:Al+3OH--3e-===Al(OH)3↓
C.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-===4OH-
D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
2、填空题 (12分)生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式______________。
(2)根据等电子原理,写出CO分子的结构式________。
(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10—9 。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为______mo1/ L。
(4)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛的高,其主要原因是________;甲醛分子的空间构型是_____,中心碳原子的轨道杂化类型为_____。1 mol甲醛分子中σ键的数目为________。
②甲醇可制作燃料电池,以KOH溶液作电解质,向两极分别充入甲醇和空气,工作过程中,负极反应方程式为:___________________。
③已知在常温常压下:
CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(g) △H=" -359.8" kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ? △H=" -556.0" kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l)? △H=" -44.0" kJ·mol-1
写出体现甲醇燃烧热的热化学方程式 。
3、选择题 设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流,是重要的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气(以辛烷为汽油的代表物),电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-。下列说法正确的是[???? ]
A、固体电解质里O2-的移动方向是由负极到正极
B、电池工作时电流由通汽油蒸汽的电极经外电路到通空气的电极
C、负极的电极反应式为C8H18 + 25O2- -50e-==8CO2 + 9H2O
D、正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
4、选择题 氢氧燃料电池已用于航天飞机。以硫酸溶液为电解质溶液,电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后发生电极反应,这种电池在使用时的电极反应如下:
2H2 - 4e- = 4H+???????????? O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O
下列说法不正确的是
A.右电极为电池正极,b处通入的物质是氧气
B.左电极为电池负极,a处通入的物质是氧气
C.供电时的总反应为:2H2 + O2 = 2H2O
D.H2在负极发生氧化反应
5、实验题 锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:
(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。
(2)第③步反应的离子方程式是 。
(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:
、 。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1 g,第③步反应中加入20.0mL 2.5mol·L-1的H2SO4溶液。正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3,至少有 g Na2CO3参加了反应。