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1、选择题 一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入C4H10气体,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2—。下列对该燃料电池说法正确的是(?)
A.在熔融电解质中,O2—由负极向正极
B.电池工作时,消耗1mol C4H10最多转移16mol e—
C.通入空气的一极是正极,电极反应式为:O2+4e—=2O2—
D.通入丁烷的一极为正极;电极反应式为:C4H10+13O2—+26e—=4CO2+5H2O
参考答案:C
本题解析:丁烷是可燃性气体,在负价失去电子被氧化,电子通过导线传递到正极上,然后氧气在正极上得到电子被还原,由于电解质是熔融的盐,所以氧气的还原产物是O2—,A不正确。丁烷中碳的化合价是-2.5价,氧化产物是CO2,碳的化合价是+价,所以1mol丁烷反应转移的电子是4×(4+2.5)mol=26mol,B不正确。负价和正极的反应式分别是2C4H10+26O2—+52e—=8CO2+10H2O、13O2+52e—=26O2—,所以正确的答案是C。
本题难度:简单
2、填空题 铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为硫酸。工作时该电池总反应式为
Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O。根据上述情况判断:
(1)蓄电池的负极材料是____。工作时,正极反应为____。
(2)工作时,电解质溶液的pH___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)工作时,电解质溶液中的阴离子移向____极。电流方向从____极流向____极。
参考答案:(1)Pb; PbO2+2e-+4H++SO42- == PbSO4+2H2O
(2)增大
(3)负; 正; 负
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 (6分)设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子。回答如下问题:
(1)以壬烷(C9H20)代表汽油,这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是:
(2)这个电池的正极发生的反应是:
负极发生的反应是:
固体电解质里的O2-的移动方向是:
向外电路释放电子的电极是:
参考答案:(共6分)
(1)C9H20+14O2=9 CO2+10H2O
(2)O2+4e—=2 O2
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 日本产业技术综合研究所最近研发了一种新型的锂空气电池,它既可用作充电电池又可作锂燃料电池。用作燃料电池时,可更换正极的水性电解液和卡盒以及负极的金属锂就可以连续使用,分离出的氢氧化锂可回收锂而循环使用。下列叙述不正确的是

[? ]
A.放电时负极的电极反应式为:Li-e-=Li+
B.充电时,阳极的电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-
C.充电时,锂极与外电源的负极相连
D.熔融的氢氧化锂用惰性电极电解再生时,在阴极可得到金属锂
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流.电池总反应式为:4Al+3O2+6H2O═4Al(OH)3下列说法不正确的是( )
A.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极
B.正极反应式为:O2+2H2O+4e-═4OH-
C.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积
D.该电池通常只需更换铝板就可继续使用
参考答案:A.电池工作时,电流从正极铂电极沿导线流向负极铝电极,故A错误;
B.正极上通入空气,发生还原反应,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故B正确;
C.铂做成网状的目的是增大与氧气的接触面积,加快反应速率,故C正确;
D.Al不断反应,不断溶解,所以一段时间后,更换铝板就可以继续使用,故D正确,
故选A.
本题解析:
本题难度:简单