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1、选择题 燃料电池是目前正在探索的一种新型电池,现在已经使用的氢氧燃料电池的基本反应是:
x 极:O2(g) + 2H2O(l) + 4e- → 4OH- y极:2H2(g) + 4OH-- 4e-→ 4H2O(l) 判断下列说法中正确的是
[? ]
A.x极发生氧化反应
B.x极是负极
C.y极发生氧化反应
D.电子由x极流向y极
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 某甲烷燃料电池以甲烷为燃料,以空气为氧化剂,以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。该燃料电池的负极电极反应式为:_________________;为使电解质的组成保持稳定,使该燃料电池长时间稳定运行,在通入的空气中必须加入________物质。
参考答案:CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O;CO2
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 (10分)如图所示的实验装置中,E为一张用淀粉、碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸,C、D为夹在滤纸两端的铂夹;x、y分别为直流电源的两极。在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中,再分别插入一多孔的惰性电极。切断电源开关S1,闭合开关S2,通直流电一段时间后,生成气体如图所示。

请回答下列问题:
(1)标出电源的正、负极:x为 ?。
(2)在滤纸的C端附近,观察到的现象是 ? ? 。?
(3)写出电极反应式:B电极 ? ? 。?
(4)若电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极。此时切断开关S2闭合开关S1,则电流计的指针是否发生偏转 (填“偏转”或“不偏转”)。?
(5)若电流计指针偏转,写出有关的电极反应(若指针“不偏转”,此题不必回答。);
? ? ? 。?
若电流计指针不偏转,请说明理由(若指针“偏转”,此题不必回答) ?。
参考答案:(10分)⑴ 正?(1分)?⑵ 滤纸变蓝 (2分) ⑶ B极:4OH――4e=2H2O+O2↑ (2分)
⑷ 偏转 (1分)?⑸ 2H2+4OH――4e=4H2O?(2分)? 2H2O+O2+4e=4OH- (2分)
本题解析:(1)惰性电极电解KOH溶液,实质就是电解水,所得产物为H2和O2。因为A试管中气体体积是B试管中的2倍,所以A中为H2,B中为O2,即A为阴极,B为阳极,所以X为正极,Y为负极。
(2)C与电源正极相连,为阳极,电极反应方程式为2I--2e-=I2,碘遇淀粉显蓝色,所以试纸变蓝。
(3)B电极是阳极,溶液中的OH-放电,电极反应式是4OH――4e-=2H2O+O2↑。
(4)如果切断S2,闭合S1,则可由A中的H2,B中的O2与KOH溶液形成H2-O2燃料电池,把化学能变为电能,因此指针偏转。
(5)在原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以氢气一极是负极,氧气一极是正极,电极反应式分别是:A极 2H2+4OH--4e-=4H2O、B极 2H2O+O2+4e-=4OH-。
点评:该题是高考中的常见题型和重要的考点之一,属于中等难度的试题。试题综合性强,难易适中,贴近高考,有利于培养学生分析问题、解决问题的能力,也有助于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力,提高学生学习效率。
本题难度:一般
4、选择题 普通干电池中装有二氧化锰和其他物质,二氧化锰的作用是
A.和正极作用把碳变成CO2
B.把正极附近生成的氢气氧化成水
C.电池中发生化学反应的催化剂
D.和负极作用,将锌变成锌离子Zn2+
参考答案:B
本题解析:锌锰干电池负极材料是锌,正极导电材料是石墨棒。两极间为MnO2、NH4Cl、ZnCl2糊状物。负极锌发生氧化反应:
Zn(s)-2e
Zn2+(aq)
正极NH4+发生还原反应生成氨和(H),继被二氧化锰氧化为水,致使碳极附近不致形成氢气泡而使电极极化,所以二氧化锰也可称为正极的去极剂,使正极附近生成的氢气氧化为水。
正极反应:
2MnO2(s)+2NH4+(aq)+2e==Mn2O3(s)+2NH3(aq)+H2O
电池总反应为:
Zn(s)+2MnO2(s)+2NH4+(aq)==Zn2+(aq)+Mn2O3(s)+2NH3(aq)+H2O(1)
本题难度:一般
5、选择题 一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;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-由负极移向正极
B.电池的总反应是:2C4H10+13O2-→8CO2+10H2O
C.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e-→2O2-
D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e-+13O2-→4CO2↑+5H2O
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:一般