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1、选择题 镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸),下列说法正确的是
[? ]
A.电池总反应为:Mg+H2O2=Mg(OH)2
B.正极发生的电极反应为:H2O2+2H++2e-=2H2O
C.工作时,正极周围海水的pH增大
D.电池工作时,溶液中的H+向负极移动
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 普通锌锰干电池的简图(如右下图所示),它是用锌皮制成的锌筒作电极兼做容器,中央插一根碳棒,碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液;该电池工作时的总反应为:
Zn+2NH4++2MnO2=[Zn(NH3)2]2++Mn2O3+H2O
关于锌锰干电池的下列说法中正确的是( ▲ )

A.当该电池电压逐渐下降后,利用电解原理能重新充电复原
B.电池正极的电极反应式为:
2MnO2+2NH4++2e- ="=" Mn2O3+2NH3+H2O
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.1 mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
参考答案:B
本题解析:略
本题难度:一般
3、选择题 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采用电解其熔融物法回收锂而循环使用。下列叙述不正确的是

[? ]
A.充电时,阳极的电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-
B.放电时负极的电极反应式为:Li-e- = Li+
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,金属锂在阴极得到
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 用铂作电极电解1L含有0.4molCuSO4和0.2molNaCl的水溶液,一段时间后在一个电极上得到了19.2 g Cu,在另一极上析出的气体在标况下的体积是
A.4.48 L
B.5.6 L
C.6.72 L
D.13.44 L
参考答案:A
本题解析:将含有0.2mol NaCl和0.4mol CuSO4的水溶液1L,用惰性电极电解,溶液中的阳离子有Cu2+、H+、Na+;移向阴极,发生的电极反应为:Cu2++2e-=Cu。
阴离子Cl-、OH-、NO3-;移向阳极;电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,0.3molCu生成转移电子为0.6mol;溶液中氯离子物质的量为0.2mol,全部反应失去电子物质的量为0.2mol,生成氯气为0.1mol,还有0.4mol电子是氢氧根离子失去发生电极反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑生成氧气为0.1mol,所以共生成气体标准状况下生成气体体积为(0.1mol+0.1mol)×22.4L/mol=4.48L;
故选B。
点评:本题考查了电解原理的应用,混合电解电极产物的判断与计算,主要是离子放电顺序和电子守恒的应用书写电极反应和进行有关计算。
本题难度:简单
5、填空题 天然气(主要成分是甲烷)是一种清洁、高效的能源,现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H2和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气;此外天然气也是很好的燃料电池的燃料,甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。请回答下列问题:
(1)以甲烷、空气为反应物,KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池,则负极反应式为:?。随着反应的不断进行溶液的pH?(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极反应式为:?;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12,则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为:?mL。
(3)将(2)中电解结束后的溶液取出,向其中加入含有Mg2+和Fe2+的溶液甲,Mg(OH)2和Fe(OH)2同时生成,已知Mg(OH)2和Fe(OH)2在该温度下的溶度积常数分别是2×10—11和8×10—16,则甲溶液中Mg2+和Fe2+的浓度之比为:?。
参考答案:(1)CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O ; 减小
(2)Cl―-2e-=Cl2↑ ; 28
(3)25000︰1
本题解析:(1)以甲烷、空气为反应物,KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池,则负极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,随着反应的不断进行溶液的OH-不断被消耗,pH不断减小。
(2)如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极反应式为:Cl―-2e-=Cl2↑;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12,产生的OH-物质的量为0.01mol,转移的电子数有0.01mol,则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为:
。
(3)将(2)中电解结束后的溶液取出,向其中加入含有Mg2+和Fe2+的溶液甲,Mg(OH)2和Fe(OH)2同时生成,已知Mg(OH)2和Fe(OH)2在该温度下的溶度积常数分别是2×10—11和8×10—16,则甲溶液中Mg2+和Fe2+的浓度之比:
点评:本题综合考查了燃料电池原理和电解池原理等知识,以及相关的计算题,具有一定的难度,解题的关键是要正确写出正负两的反应,电子转移情况,结合题干,找准计算量,逐一解答。
本题难度:一般