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1、选择题 下图装置中,A为铅蓄电池,C1、C2为石墨电极,B烧杯中是浓度均为0.1mol/L的H2SO3和KI的混合溶液100mL。下列说法正确的是?

A.铅蓄电池工作一段时间后,A中溶液的PH变小
B.当B烧杯中I-的浓度降为0.05mol/L时,A中消耗的
H2SO3的物质的量为0.025mol
C.当C1、C2两极均开始产生气体时,至少已有3.6×1022个电子从电路中流过
D.铅蓄电池工作时,负极电极反应式为:PbO2-2e -+ H2SO3 =PbSO4+2H2O +SO42-
参考答案:B
本题解析:略
本题难度:简单
2、填空题 燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。
(1)完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:
①甲烷与氧气反应的化学方程式为:
②已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-="=" CO32-+7H2O,这个电极是燃料电池的 (填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:
③随着电池不断放电,电解质溶液的碱性 (填“增大”、“减小”或“不变”)
④通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率 (填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。
(2)据报道,最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32-。
①该电池反应的总离子方程式为____________________________
②甲醇在____极发生反应(填正或负),电池在放电过程中溶液的pH将____(填降低或上升、不变)。
参考答案:(11分)(1)①CH4+O2
CO2+2H2O (2分) ;
②负极 (1分); 2O2+4H2O+8e-==8OH- (2分)
③减小 (1分) ; ④大于(1分)
(2)①2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O (2分);
②负 (1分); 下降(1分)
本题解析:(1)①甲烷与氧气反应生成二氧化钛和水,故方程式为CH4+O2
CO2+2H2O。
②CH4失去电子,发生氧化反应,是负极,O2是正极,得到电子,发生还原反应,电极反应式为2O2+4H2O+8e-==8OH-。
③根据反应式可知,KOH发生反应,故电解质溶液的碱性减小。
④甲烷燃烧会浪费大量的能量,故甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率。
(2)①根据题中给出的反应物和生成物,该电池反应的总离子方程式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O。
②甲醇失去电子,化学价升高,发生氧化反应,故甲醇在负极发生反应。强碱参与了反应,故电池在放电过程中溶液的pH将降低。
考点:燃料电池 新型电源
点评:本题考查的是燃料电池和新型电源的相关知识,题目难度大,熟悉原电池的工作原理是解题的关键,注意基础知识的学习、掌握及应用。
本题难度:一般
3、填空题 (7分)某同学用铅蓄电池作电源,用石墨作电极电解500mL某浓度的AgNO3溶液,观察到A电极表面有金属生成,B电极上有无色气体产生。当溶液中原有溶质完全电解后,停止通电,取出A极,洗涤、干燥、称量,电极增重5.4g。已知铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
请按要求回答下列问题:
(1)A电极为电解池的_____极,B电极上产生的气体为_________。
(2)电解前AgNO3溶液的物质的量浓度为____________。
(3)当反应过程中转移的电子为0.01mol时,铅蓄电池内消耗硫酸的物质的量 为
?mol。
(4)铅蓄电池放电时,负极质量______,正极质量_________,电解液的pH_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
参考答案:(共7分,每空1分)(1)阴;氧气(或O2)(2)0.1mol·L-1?(3)0.01
(4)增大;增大;增大
本题解析:考查电化学的应用。
(1)电解池中阳离子在阴极得到电子析出,A电极表面有金属生成,所以A是阴极,则B就是阳极。阳极是溶液中的OH-放电,产生氧气。
(2)A极产生的银是5.4g,物质的量是5.4g÷108g/mol=0.05mol,根据原子守恒可知,硝酸银也是0.05mol,所以浓度是0.05mol÷0.5L=0.1mol/L。
(3)根据蓄电池的反应式可知,每消耗2mol硫酸,反应中就转移2mol电子,所以当反应过程中转移的电子为0.01mol时,消耗硫酸是0.01mol。
(4)蓄电池放电时,负极铅生成硫酸铅,正极二氧化铅也是生成硫酸铅,所以正负极质量都是增加的。蓄电池放电是消耗硫酸的,所以pH增大。
本题难度:一般
4、选择题 化学电池可以直接将化学能转化为电能,化学电池的本质是 ( )
A.化合价的升降
B.化合反应
C.氧化还原反应
D.电能的储存