高三一輪復(fù)習(xí)《原電池化學(xué)電源》測(cè)試卷
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1、高三一輪復(fù)習(xí)《原電池 化學(xué)電源》過(guò)關(guān)檢測(cè)題 1、如圖所示的裝置能夠組成原電池產(chǎn)生電流的是( ?。? 2、在下列選項(xiàng)中有關(guān)電池的說(shuō)法中正確的是( ?。? A.太陽(yáng)能電池的主要材料是高純度的二氧化硅 B.銅鋅原電池工作時(shí),電子從銅電極沿外電路流向鋅電極 C.氫氧燃料電池工作時(shí),氫氣在正極被氧化 D.鋅錳干電池中,鋅電極是負(fù)極 3、在盛有硝酸銀的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的銅片和銀片,下列敘述正確的是( ) A.正極質(zhì)量不變 B.電流通過(guò)導(dǎo)線由銅片流向銀片 C.燒杯中Ag+濃度逐漸減少 D.電池工作時(shí),銅片失電子,被還原 4、堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得
2、到廣泛應(yīng)用。鋅—錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ) A.電池工作時(shí),鋅失去電子 ,鋅是負(fù)極 B.外電路中每通過(guò)0.2mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g C.電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 D.電池工作時(shí),電子由負(fù)極流向正極,溶液中OH-向正極移動(dòng),K+、H+向負(fù)極移動(dòng) 5、鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ?。? A. 放電時(shí),N為負(fù)極,其電極反應(yīng)式為 PbO2+SO42—+4H++2e-===PbSO
3、4+2H2O B.放電時(shí),c(H2SO4)不變,兩極的質(zhì)量增加 C.充電時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)式為PbSO4+2e-===Pb+SO42— D.充電時(shí),若N連電源正極,則該極生成PbO2 6、我國(guó)擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車已得到大量應(yīng)用。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH 溶液,下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是( ) A.正極反應(yīng)式為:O2 + 2H2O + 4e-=== 4OH- B.工作一段時(shí)間后,電解液中KOH的物質(zhì)的量不變 C.該燃料電池的總反應(yīng)方程式為:2H2 + O2 === 2H2O D.該電池每消耗2.24 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),有0.2 mol電子轉(zhuǎn)移
4、7、被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池,采用一個(gè)薄層紙片作為傳導(dǎo)體,在其一邊鍍鋅,而在其另一邊鍍二氧化錳。在紙內(nèi)的離子“流過(guò)”水和氧化鋅組成的電解液。電池總反應(yīng)為: Zn + 2 MnO2十H2O = ZnO + 2MnO(OH)。下列說(shuō)法正確的是( ) A.該電池的正極為鋅 B.該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化劑作用 C.當(dāng) 0.l mol Zn 完全溶解時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×l022 D.電池正極反應(yīng)式為:2MnO2 + 2e-+ 2H2O = 2MnO(OH)十2OH- 8、一種具有很高比能量的新型干電池的工作原理如圖所示,放電時(shí)的電極反應(yīng)式之一為: MnO2+e一+
5、H2O=MnO(OH)+OH-,下列說(shuō)法正確的是( ) A. 鋁電極上的電極反應(yīng)式: Al- 3e一+3NH3.H20= Al(OH)3+3NH4+ B.電池工作時(shí),NH4+、Na+移向鋁電極 C.每消耗27 g鋁就會(huì)有3 mol電子通過(guò)溶液轉(zhuǎn)移到正極上 D.放電過(guò)程中正極附近溶液的pH減小 9.[2015·西安考試]利用反應(yīng)6NO2+8NH3===7N2+12H2O構(gòu)成電池的方法,既能實(shí)現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,又能充分利用化學(xué)能,裝置如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是( ) A.電流從右側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向左側(cè)電極 B.為使電池持續(xù)放電,離子交換膜需選用陰離子交
6、換膜 C.電極A極反應(yīng)式為2NH3-6e-===N2+6H+ D.當(dāng)有4.48 L NO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)被處理時(shí),轉(zhuǎn)移電子為0.8 mol 10、某新型電池,以NaBH4(B的化合價(jià)為+3價(jià))和H2O2作原料,該電池可用作深水勘探等無(wú)空氣環(huán)境電源,其工作原理如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.電池工作時(shí)Na+從b極區(qū)移向a極區(qū) B.每消耗3molH2O2,轉(zhuǎn)移3mole- C.b極上的電極反應(yīng)式為:H2O2+2e-+2H+=2H2O D.a(chǎn)極上的電極反應(yīng)式為: BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O 11、研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池,這種電池能利
7、用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電,在海水中電池總反應(yīng)可表示為: 5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水” 電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說(shuō)法正確的是: A.正極反應(yīng)式:Ag+Cl--e-=AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子 C.Na+不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng) D. AgCl是還原產(chǎn)物 12、如圖所示,Na-S電池是當(dāng)前開發(fā)的一種高性能可充電電池,它所貯存的能量為常用鉛蓄電池的5倍(按相同質(zhì)量計(jì)),電池反應(yīng)為2Na(l)+n/8S8(l) Na2Sn。下列說(shuō)法不正確的是: A.外室熔融硫中添加石
8、墨粉主要是為了增強(qiáng)導(dǎo)電性 B.放電時(shí)Na+向正極移動(dòng) C.充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)式為8Sn2—-16e-===nS8 D.充電時(shí)鈉極與外接電源的正極相連 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13、A、B、D和E四種元素均為短周期元素,原子序數(shù)逐漸增大。A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等。B、D、E三種元素在周期表中相對(duì)位置如圖①所示,只有E元素的單質(zhì)能與水反應(yīng)生成兩種酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由A、B、D三種元素中的一種或幾種組成,其中只有M分子同時(shí)含有三種元素;W為A、B
9、兩元素組成的18電子分子,可作火箭燃料;甲、乙為非金屬單質(zhì);X分子中含有10個(gè)電子。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖②所示。 回答下列問(wèn)題: ⑴ 寫出W的電子式: ,Z和X反應(yīng)的方程式: ⑵ 甲和乙生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L Y,吸收9.025 kJ的熱量,寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________________________________ _____。 (3) 一定量E的單質(zhì)與NaOH溶液恰好完全反應(yīng),離子方程式為:
10、 ,所得溶液的pH________7(填“大于”、“等于”或“小于”),原因是______________ _________ (用離子方程式表示)。 ⑷ W—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。W—空氣燃料電池放電時(shí),正極反應(yīng)式為________ __________,負(fù)極反應(yīng)式為___________________________________________。 14.某研究性學(xué)習(xí)小組根據(jù)反應(yīng): 2KMnO4+10FeS
11、O4+8H2SO4===2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O設(shè)計(jì)如下原電池,其中甲、乙兩燒杯中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為1 mol·L-1,溶液的體積均為200 mL,鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液。 回答下列問(wèn)題: (1)此原電池的正極是石墨______ __(填“a”或“b”),發(fā)生_______ _反應(yīng)。 (2)電池工作時(shí),鹽橋中的SO移向_____ ___(填“甲”或“乙”)燒杯。 (3)兩燒杯中的電極反應(yīng)式分別為 甲___________________________________________________; 乙_________
12、_________________________________________。 (4)若不考慮溶液的體積變化,MnSO4濃度變?yōu)?.5 mol·L-1,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為________mol。 15.全釩液流電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的電池,目前釩電池技術(shù)已經(jīng)趨近成熟。如圖是釩電池基本工作原理示意圖: 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)硫酸在電池技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室中具有廣泛的應(yīng)用,在傳統(tǒng)的銅鋅原電池中,硫酸是______________________,實(shí)驗(yàn)室中配制硫酸亞鐵時(shí)需要加入少量硫酸,硫酸的作用是_______________________________________
13、____ (2)釩電池由溶解于一定濃度硫酸溶液中的不同價(jià)態(tài)的釩離子(V2+、V3+、VO2+、VO)為正極和負(fù)極的活性物質(zhì)組成,電池總反應(yīng)為V2++VO+2H+VO2++V3++H2O。放電時(shí)的正極反應(yīng)式為______________ __________,充電時(shí)的陰極反應(yīng)式為______________________。放電過(guò)程中,電解液的pH________(填“升高”“降低”或“不變”)。 (3)釩電池基本工作原理示意圖中“正極電解液”可能是________。 a.VO、VO2+混合液 b.V3+、V2+混合液 c.VO溶液 d.VO2+溶液
14、 e.V3+溶液 f.V2+溶液 (4)能夠通過(guò)釩電池基本工作原理示意圖中“隔膜”的離子是________。 11、如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測(cè)儀,具有自動(dòng)吹氣流量偵測(cè)與控制的功能,非常適合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)酒精檢測(cè).下列說(shuō)法不正確的是( ?。? A.電流由O2所在的鉑電極流出 B.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:CH3CH2OH+3H2O﹣12e﹣═2CO2↑+12H+ C.O2所在的鉑電極處發(fā)生還原反應(yīng) D.微處理器通過(guò)檢測(cè)電流大小而計(jì)算出被測(cè)氣體中酒精的含量 13、2008年北京奧運(yùn)會(huì)“祥云”火炬用的是環(huán)保型燃料——丙烷(C3H8),悉尼奧運(yùn)會(huì)火炬所用燃料為65
15、%丁烷(C4H10)和35%丙烷,已知丙烷的燃燒熱為2221.5 kJ/mol,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( ?。? A.奧運(yùn)火炬燃燒主要是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎凸饽? B.丙烷的沸點(diǎn)比正丁烷高 C.丙烷、空氣及鉑片可組成燃料電池,在丙烷附近的鉑極為電池的正極 D.丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2221.5 kJ/mol 【答案】D 【解析】由于硫是絕緣體,故在外室填充石墨粉以保證良好的導(dǎo)電性,A正確;在原電池中,陽(yáng)離子向正極移
16、動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),形成閉合回路,B正確;充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),C正確;充電時(shí)鈉極發(fā)生還原反應(yīng),應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連,D錯(cuò)。 16、鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰貨源成為重要課題:某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)廢舊鋰離子電池正極材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上)進(jìn)行資源回收研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下: (1)第②步反應(yīng)得到的沉淀X的化學(xué)式為 。 (2)第③步反應(yīng)的離子方程式是 。 (3)第④步反應(yīng)后,過(guò)濾Li2CO3所需的玻璃儀器有 。 若過(guò)濾時(shí)發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁,
17、從實(shí)驗(yàn)操作的角度給出兩種可能的原因: 、 。 (4)若廢舊鋰離子電池正極材料含LiNB2O4的質(zhì)量為18.1 g第③步反應(yīng)中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正極材料中的鋰經(jīng)反應(yīng)③和④完全為L(zhǎng)i2CO3,剩至少有 Na2CO3參加了反應(yīng)。 【答案】(1)Al(OH)3 (2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O (3) 漏斗 玻璃棒 燒杯 ; 濾紙破損、濾液超過(guò)濾紙邊緣等 (4)5.3 【解
18、析】第一步就是鋁溶解在氫氧化鈉溶液中 第二步就是偏鋁酸鈉與二氧化碳生成氫氧化鋁,第三步是氧化還原反應(yīng),注意根據(jù)第一步反應(yīng)LiMn2O4不溶于水。 第(4)小題計(jì)算時(shí)要通過(guò)計(jì)算判斷出硫酸過(guò)量。 17、實(shí)驗(yàn)室用圖示裝置制取乙酸乙酯。 (1)濃H2SO4的作用是:①_____ _ __,②_____________。 (2)右邊收集試管內(nèi)裝有 ,導(dǎo)氣管不能插入液面以下,原因是 。加熱前,大試管中加入幾粒碎瓷片的作用是______________。 【答案】(1)催化劑、吸水劑 (2)飽和碳酸鈉溶液; 防止倒吸;防止暴沸 【解析】考
19、查乙酸乙酯的制備。 (1)在酯化反應(yīng)中,濃硫酸其催化劑作用。又因?yàn)轷セ磻?yīng)是可逆反應(yīng),所以濃硫酸還起吸水劑作用。 (2)要除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇,可用飽和碳酸鈉溶液。由于乙酸、乙醇和水互溶,所以為了防止倒吸,導(dǎo)氣管不能插入液面以下。反應(yīng)還需要加熱,所以為防止溶液暴沸,需要加入碎瓷片防止暴沸。 18、一位同學(xué)在探究廢干電池內(nèi)的黑色固體回收利用時(shí),進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn): 普通鋅錳電池的黑色物質(zhì)主要成分為MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質(zhì)。請(qǐng)回答以下問(wèn)題: (1)操作②玻璃棒的作用________。 (2)操作③灼燒濾渣中的黑色固體時(shí),產(chǎn)生一種使澄清石灰水變渾濁的氣體,由此推測(cè)濾
20、渣中還存在的物質(zhì)為________(填化學(xué)式)。 (3)操作④的試管加入③中所得黑色濾渣,試管中迅速產(chǎn)生能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體,據(jù)此可初步認(rèn)定黑色固體為________(填化學(xué)式)。 (4)該同學(xué)要對(duì)濾液的成分進(jìn)行檢驗(yàn),以確認(rèn)是否含有NH4Cl和ZnCl2,下面是他做完實(shí)驗(yàn)后所寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,請(qǐng)你寫出其空白處的內(nèi)容: 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 1.檢驗(yàn) Cl- 取少許濾液于試管中,加入________ ________ 含有 Cl- 2.檢驗(yàn) NH4+ 取少許濾液于試管中,加入________ 含有NH4+ 3.檢驗(yàn) Zn2+ 取少許濾液于試管
21、中,加入稀氨水 先產(chǎn)生白色沉淀,繼續(xù)加入氨水,沉淀又溶解 含有Zn2+ 【答案】(1)引流 (2)C (3)MnO2 (4) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 1.檢驗(yàn) Cl- 取少許濾液于試管中,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液 有白色沉淀產(chǎn)生 含有 Cl- 2.檢驗(yàn) NH4+ 取少許濾液于試管中,加入濃氫氧化鈉溶液并加熱,將潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙置于試管口附近 石蕊試紙變藍(lán)色 含有 NH4+ 【解析】(1)操作②為過(guò)濾,其中玻璃棒的作用是引流,防止溶液外濺。 (2)產(chǎn)生一種使澄清石灰水變渾濁的氣體,可能是CO2或SO2,但該氣體是由黑色固體燃燒產(chǎn)生,所以該
22、物質(zhì)為碳。 (3)能加速H2O2分解的黑色固體為MnO2。 (4)檢驗(yàn)Cl-的存在使用硝酸酸化的AgNO3溶液。NH4+的檢驗(yàn)可結(jié)合NH3是高中階段唯一的堿性氣體來(lái)作答,將其在堿性條件下制得NH3后與濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接觸即可鑒別。 19、完全燃燒4 mol CH4,生成的H2O的物質(zhì)的量是多少? 【答案】8 mol H2O 【解析】 20、下列各物質(zhì)哪些是電解質(zhì),哪些是非電解質(zhì)? KCl BaSO4 CH3CH2OH NaOH Fe H2SO4 H2O 【答案】電解質(zhì):KCl BaSO4 NaOH H2SO4 H2O 非電解質(zhì): C
23、H3CH2OH 【解析】 21、已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)中常見的四種不同微粒。它們之間存在如下圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系: (1)如果A、B、C、D均是10電子的微粒,請(qǐng)寫出: A的化學(xué)式________;D的化學(xué)式________。 (2)如果A和C是18電子的微粒,B和D是10電子的微粒,請(qǐng)寫出A與B在溶液中反應(yīng)的離子方程式______________________________________。 【答案】 【解析】考查常見10電子、18電子的微粒和微粒間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 (1)在熟悉10電子、18電子的常見微粒的基礎(chǔ)上,觀察框圖,容易想到NH+OH-NH3+H2O的反應(yīng),其次
24、應(yīng)想到HF+OH-===F-+H2O,再聯(lián)想到H2S+OH-===HS-+H2O或HS-+OH-===S2-+H2O。 (2)從上述反應(yīng)式可以看出OH-能奪取H2S或HS-中的H+,所以結(jié)合質(zhì)子的能力B>C,即OH->S2-(或HS-)。 22、A、B、D和E四種元素均為短周期元素,原子序數(shù)逐漸增大。A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等。B、D、E三種元素在周期表中相對(duì)位置如圖①所示,只有E元素的單質(zhì)能與水反應(yīng)生成兩種酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由A、B、D三種元素中的一種或幾種組成,其中只有M分子同時(shí)含有三種元素;W為A、B兩元素組成的18電子分子,可作火箭燃
25、料;甲、乙為非金屬單質(zhì);X分子中含有10個(gè)電子。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖②所示。 回答下列問(wèn)題: (1)甲和乙生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L Y,吸收9.025 kJ的熱量,寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_______________________________________________。 (2)一定量E的單質(zhì)與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)后,所得溶液的pH________7(填“大于”、“等于”或“小于”),原因是_________________________(用離子方程式表示)。 (3)W—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。W—空氣燃料電池放電
26、時(shí),正極反應(yīng)式為__________________,負(fù)極反應(yīng)式為___________________________________________。 (4)將一定量的A2、B2混合氣體放入1 L密閉容器中,在500 ℃、2×107 Pa下達(dá)到平衡。測(cè)得平衡氣體的總物質(zhì)的量為0.50 mol,其中A2為0.3 mol,B2為0.1 mol。則該條件下A2的平衡轉(zhuǎn)化率為________,該溫度下的平衡常數(shù)為________。 【答案】(1)N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+361 kJ·mol-1 (2)大于 ClO-+H2OHClO+OH- (3)O2+2H2O+
27、4e-===4OH- N2H4+4OH--4e-===N2+4H2O (4)33.3% 【解析】本題以元素推斷和框圖命題的形式重點(diǎn)考查化學(xué)反應(yīng)原理,涉及面廣,基礎(chǔ)性強(qiáng),要求考生迅速找出“題眼”,作出合理的推斷,結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的基本原理,準(zhǔn)確解答問(wèn)題,如本題中的重要“題眼”:元素及其化合物的性質(zhì)——氯氣與水反應(yīng)生成兩種酸。 根據(jù)A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等,可得出A元素為H;結(jié)合常見元素及其化合物的性質(zhì)和E元素的單質(zhì)與水反應(yīng)生成兩種酸,可知E是Cl,并得出D元素是O、B元素是N。根據(jù)M分子同時(shí)含有三種元素可知,M可能是HNO3,乙是非金屬單質(zhì),與甲反應(yīng)后,繼續(xù)與甲
28、反應(yīng),可得出乙是N2、甲是O2,并得出Y是NO、Z是NO2;X分子中含有10個(gè)電子,可能是水或NH3,但如果是NH3,與Z無(wú)法反應(yīng)生成HNO3,因此X是H2O,結(jié)合W分子中含有18個(gè)電子,可知W是N2H4。 (1)甲和乙的反應(yīng)為N2(g)+O2(g) 2NO(g),生成1.12 L(即0.05 mol)NO時(shí)吸收9.025 kJ的熱量,生成2 mol NO時(shí),吸收361 kJ的熱量。 (2)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,NaClO是強(qiáng)堿弱酸鹽,其溶液顯堿性。 (3)總反應(yīng)式是N2H4+O2===N2+2H2O,堿性條件下通入氧氣的極為正極,電極反應(yīng)式為O2+2H2
29、O+4e-===4OH-,兩式相減得出負(fù)極的電極反應(yīng)式。 (4)平衡時(shí)A2為0.3 mol,B2為0.1 mol,BA3為0.1 mol,起始時(shí)A2為0.45 mol,已轉(zhuǎn)化0.15 mol,轉(zhuǎn)化率約為33.3%。K=0.12/(0.1·0.33)=。 23、以丙烷為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2和CO2,負(fù)極通入丙烷,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽.電池反應(yīng)方程式為 ;負(fù)極反應(yīng)式為 . 【答案】C3H8+5O2═3CO2+4H2O;C3H8﹣20e﹣+10CO32﹣=13CO2+4H2O. 【解析】解:燃料電池中,負(fù)極上燃料
30、失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極電極反應(yīng)式為C3H8﹣20e﹣+10CO32﹣=13CO2+4H2O,正極反應(yīng)式為:O2+2CO2+4e﹣=2CO32﹣,所以其電池反應(yīng)式為C3H8+5O2═3CO2+4H2O; 故答案為:C3H8+5O2═3CO2+4H2O;C3H8﹣20e﹣+10CO32﹣=13CO2+4H2O. 24、肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,是一種可燃性液體,可用作火箭燃料。 (1)肼的結(jié)構(gòu)式為_____________________________________。 (2)如圖是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程示意圖。 ①鉑片上發(fā)生的電極反應(yīng)是__________
31、_________________。 ②假設(shè)使用肼-空氣燃料電池作為本過(guò)程中的電源,銅片的質(zhì)量變化為128g,則肼-空氣燃燒電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣_____L(假設(shè)空氣中氧氣體積百分含量為20%)。 (3)肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,生成無(wú)污染的物質(zhì)。電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空氣燃料電池放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式是_______________________________________。 【答案】(1) (2)①Cu2++2e-===Cu?、?12 (3)N2H4-4e-+4OH-===N2↑+4H2O 【解析】本題以聯(lián)氨為背景考查了原電池及電解池的相關(guān)知識(shí)。(1)根據(jù)N、H的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可以推斷肼的結(jié)構(gòu)式為。(2)①鉑片與電源負(fù)極相連,為陰極,Cu2+在陰極發(fā)生還原反應(yīng):Cu2++2e-===Cu。②根據(jù)該裝置中各電極上通過(guò)的電量相等,則電池正極上O2得電子總數(shù)與電解池陽(yáng)極上Cu失電子總數(shù)相等,故4n(O2)=2n(Cu),則n(O2)=×=1(mol),則消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積為5×22.4L=112L。(3)負(fù)極為肼放電,且電解質(zhì)KOH參與反應(yīng),電極反應(yīng)為N2H4-4e-+4OH-===N2↑+4H2O。
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