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);若有16克甲醇蒸气被完全氧化,产生的电能电解足量的CuSO4溶液,(假设整个过程中能量利用率为80%),则将产生标准状况下的O2________ 升。
(3)最近,又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池,其效率更高。一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y2O3(Y:钇)的ZrO2(Zr:锆)固体,它在高温下能传导O2-离子(其中氧化反应发生完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油。
①电池的负极反应式为____________________________________________ 。
②放电时固体电解质里的O2-离子的移动方向是向____________ 极移动(填正或负)。
(1)该电池反应的总离子方程式为
(2)甲醇在
(3)最近,又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池,其效率更高。一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y2O3(Y:钇)的ZrO2(Zr:锆)固体,它在高温下能传导O2-离子(其中氧化反应发生完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油。
①电池的负极反应式为
②放电时固体电解质里的O2-离子的移动方向是向
更新时间:2017-12-15 21:55:18
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解题方法
【推荐1】原电池是利用氧化还原原理将化学能转化成电能的装置。
(1)某学生利用反应
设计了下图甲装置,其电极X材料为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/23/2985491077210112/2985754514169856/STEM/bd2e0110-eef5-44de-91e8-5902b31360eb.jpg?resizew=150)
(2)一氧化氮-空气燃料电池将化学能转化为电能的同时,实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合,其工作原理如图乙所示,其中
移动方向为从交换膜的___________ (填“左室移向右室”或“右室移向左室”);写出放电过程中正极的电极反应式:___________ ,若过程中产生2mol
,则消耗标准状况下
的体积为___________ L。
(1)某学生利用反应
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(2)一氧化氮-空气燃料电池将化学能转化为电能的同时,实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合,其工作原理如图乙所示,其中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7be5648eb9827c18c53154e37c2f8cb8.png)
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(0.65)
解题方法
【推荐2】现有如下两个反应:
A.NaOH+HCl=NaCl+H2O;B.Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
(1)根据两反应本质判断,能用于设计原电池的是___________ 。
(2)请画出实验装置图___________ (注明电解质溶液名称和正负极材料)
电子流动方向___________ ,电流方向___________ 。
___________ 是正极,正极反应式:___________ ;
___________ 是负极,负极反应式:___________ 。
A.NaOH+HCl=NaCl+H2O;B.Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
(1)根据两反应本质判断,能用于设计原电池的是
(2)请画出实验装置图
电子流动方向
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(0.65)
【推荐3】(1)某种氢氧燃料电池是用固体金属化物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为:
A极:2H2+2O2--4e-===2H2O;B极:O2+4e-===2O2-
则A极是电池的________ 极;电子从该极________ (填“流入”或“流出”)。
(2)有人以化学反应:2Zn+O2+4H+===2Zn2++2H2O为基础设计一种原电池,移入人体内作为心脏起搏器的能源,它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+进行工作。则原电池的负极材料是________ ,发生的电极反应为__________________ 。
A极:2H2+2O2--4e-===2H2O;B极:O2+4e-===2O2-
则A极是电池的
(2)有人以化学反应:2Zn+O2+4H+===2Zn2++2H2O为基础设计一种原电池,移入人体内作为心脏起搏器的能源,它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+进行工作。则原电池的负极材料是
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【推荐1】下图是铜锌原电池装置。其电池的总反应是:Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)。请回答以下问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/28/1804869881749504/1807316473856000/STEM/f8ced42a13df45e5be2a94d540d1604e.png?resizew=168)
(1)R的名称是___________ ,R中的阳离子移向_______ (填A或B)中的溶液
(2)电极Y的材料是________ ,B中的电解质溶液是________________ 。
(3)X为原电池的______ 极,其电极反应式是____________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/28/1804869881749504/1807316473856000/STEM/f8ced42a13df45e5be2a94d540d1604e.png?resizew=168)
(1)R的名称是
(2)电极Y的材料是
(3)X为原电池的
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解题方法
【推荐2】
(1)腐蚀电路板的反应为:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2。
①根据该反应设计一个原电池,在方框中画出该原电池装置图,注明电极材料和电解质溶液
②负极反应式_____________ ;正极反应式_____________ 。
(2)利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料,装置如图所示:
①若A为CO,B为H2, C为CH3OH,则通入CO的一极为_______ 极(填“正”或“负”);
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极的电极反应式为:____________ 。
(1)腐蚀电路板的反应为:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2。
①根据该反应设计一个原电池,在方框中画出该原电池装置图,注明电极材料和电解质溶液
(2)利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料,装置如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/16/081aac31-f233-4cd2-bede-e0ad26ac26ef.png?resizew=149)
①若A为CO,B为H2, C为CH3OH,则通入CO的一极为
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极的电极反应式为:
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【推荐3】二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时,实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,降低了成本提高了效益,其原理如图所示。请回答下列问题:
(1)Pt1电极附近发生的反应为______________________________
(2)Pt2电极附近发生的反应为______________________________
(3)该电池放电时电子从______ 电极经过外电路流到_____ 电极(填“Ptl”、“Pt2”)。
(4)相同条件下,放电过程中消耗的
和
的体积比为_____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/22/fb6d2fe5-0c49-45ff-8f58-c3eb5bce0893.png?resizew=314)
(1)Pt1电极附近发生的反应为
(2)Pt2电极附近发生的反应为
(3)该电池放电时电子从
(4)相同条件下,放电过程中消耗的
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
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解题方法
【推荐1】原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献。
(1)现有如下两个反应:
A.NaOH+HCl=NaCl+H2O;B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
判断能否设计成原电池A._____ ,B._____ 。(填“能”或“不能”)
(2)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/22/6afd8d5b-cbf8-4250-9b3c-095af4f4ffdc.png?resizew=163)
①下列说法正确的是____________ 。
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B.乙中铜片上没有明显变化
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D.两烧杯中溶液的pH均增大
②在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲________ 乙(填“>”、“<“或“=”)。
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式_________________________ 。
(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,氢气为燃料,采用氢氧化钠溶液为电解液;则氢气应通入__ 极(填a或b),电子从____ (填a或b)极流出。
(1)现有如下两个反应:
A.NaOH+HCl=NaCl+H2O;B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
判断能否设计成原电池A.
(2)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/22/6afd8d5b-cbf8-4250-9b3c-095af4f4ffdc.png?resizew=163)
①下列说法正确的是
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B.乙中铜片上没有明显变化
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D.两烧杯中溶液的pH均增大
②在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式
(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,氢气为燃料,采用氢氧化钠溶液为电解液;则氢气应通入
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【推荐2】回答下列问题
(1)化学反应中伴随着能量变化,符合下图能量变化的化学反应是________ (填序号)。
b.盐酸与碳酸氢钠
c.碳酸钙分解
d.
固体与
固体
e.硝酸铵溶于水
f.甲烷燃烧
(2)在一定温度和压强下,肼(
)和
发生如下反应:
。已知断裂1mol化学键吸收的能量如下表:
该反应属于________ 反应(填“放热”或“吸热”),
和
的总能量________ (填“>”“=”或“<”)
和
的总能量。
(3)以肼为原料的燃料电池具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示。电解质溶液为20%-30%的KOH溶液。________ (填化学式),负极的电极反应式为________ 。
②电池工作时,
移向________ 电极(填“a”或“b”)。
③当b电极上消耗标况下
时,电路中转移的电子数为________ 。
(4)肼(
)还是一种良好的火箭推进剂,与助燃剂液态
发生反应,放出大量热且对环境无污染,写出该反应的化学方程式________ 。
(1)化学反应中伴随着能量变化,符合下图能量变化的化学反应是
b.盐酸与碳酸氢钠
c.碳酸钙分解
d.
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2ab4124d4d246f3edc1ba4a4662e83a.png)
e.硝酸铵溶于水
f.甲烷燃烧
(2)在一定温度和压强下,肼(
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d8738d857c616a7fcf0060b4c8996ba0.png)
化学键 | N-H | N-N | N≡N | O=O | O-H |
能量 | 391 | 154 | 942 | 500 | 463 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a5bce28612dd95b1b1e7e986dad0b2db.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0228a0870d329aa18ee7062a3d64679.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba866195d9fdad4dac6e936fc384945f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4609a2c8870c0b88c751407203072fa8.png)
(3)以肼为原料的燃料电池具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示。电解质溶液为20%-30%的KOH溶液。
②电池工作时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0fb7a913ffabeaf085c834faa2d7633.png)
③当b电极上消耗标况下
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(4)肼(
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94679132b75edf2fc0643e4832a1e845.png)
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【推荐3】下表为元素周期表的一部分,请参照元素①一④在表中的位置回答下列问题:
(1)③、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序为____________ '(用离子符号表示)。
(2)写出⑤和⑥的最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式_______________
(3)②的某核素可用于文物年代的测定,该核素有8个中子,该核素的符号是______
(4)比较元素②、⑦和⑧的最高价氧化物的水化物的酸性大小_____
(5)①④两种元素可组成的一种既有极性共价键也有非极性共价键的化合物,写出该物质的电子式______
(6)①和④的单质可组成燃料电池,正极反应物为_____ (用化学式表示,下同),若电解溶液为稀硫酸,写出负极的电极反应__________
族 周期 | IA | 0 | ||||||
1 | ① | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | |
2 | ② | ③ | ④ | |||||
3 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ |
(1)③、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序为
(2)写出⑤和⑥的最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式
(3)②的某核素可用于文物年代的测定,该核素有8个中子,该核素的符号是
(4)比较元素②、⑦和⑧的最高价氧化物的水化物的酸性大小
(5)①④两种元素可组成的一种既有极性共价键也有非极性共价键的化合物,写出该物质的电子式
(6)①和④的单质可组成燃料电池,正极反应物为
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【推荐1】如图是一个化学过程的示意图,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/24/87bae1fd-a3b9-481a-9fa0-fbf098a219c3.png?resizew=385)
(1)甲池是_____ 装置,乙装置中电极A的名称是______ 。
(2)甲装置中通入CH4的电极反应式为_____ ,乙装置中电极B(Ag)的电极反应式为_____ ,丙装置中D极的产物是_____ (写化学式)。
(3)一段时间,当丙池中产生112 mL(标准状况下)气体时,均匀搅拌丙池,所得溶液在25℃时的pH=_____ 。(已知:NaCl溶液足量,电解后溶液体积为500 mL)。若要使丙池恢复电解前的状态,应向丙池中通入_______ (写名称)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/24/87bae1fd-a3b9-481a-9fa0-fbf098a219c3.png?resizew=385)
(1)甲池是
(2)甲装置中通入CH4的电极反应式为
(3)一段时间,当丙池中产生112 mL(标准状况下)气体时,均匀搅拌丙池,所得溶液在25℃时的pH=
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解题方法
【推荐2】氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
Ⅰ.图1为氢氧燃料电池示意图,该电池电极表面镀有一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/9/91ffb910-34c7-406a-8d2f-31586367d5e7.png?resizew=188)
(1)氢氧燃料电池的能量转化形式主要是_______ 。
(2)导线中电子流动方向为_______ (填“a→b”或“b→a”)。
(3)若将负极材料改为
,负极的电极反应式为_______ 。
Ⅱ.氢气的制备和存储是氢氧燃料电池能否有效推广的关键技术。有人提出利用光伏发电装置电解尿素的碱性溶液来制备氢气。图2为光伏电池发电装置,图3为电解尿素[CO(NH2)2] (C元素为+4价)碱性溶液制氢的示意图。(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/9/2f65abed-3c66-48b3-8daf-42de4914513d.png?resizew=560)
(4)图2中N型半导体为_______ (填“正”或“负”)极。
(5)该系统工作时,A极的电极反应式为_______ 。
(6)电解结束后电解液的pH会_______ (填“增大”或“减小”)。
(7)若A极产生7.0g
,则此时B极产生_______ L
(标准状况下)。
Ⅰ.图1为氢氧燃料电池示意图,该电池电极表面镀有一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/9/91ffb910-34c7-406a-8d2f-31586367d5e7.png?resizew=188)
(1)氢氧燃料电池的能量转化形式主要是
(2)导线中电子流动方向为
(3)若将负极材料改为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
Ⅱ.氢气的制备和存储是氢氧燃料电池能否有效推广的关键技术。有人提出利用光伏发电装置电解尿素的碱性溶液来制备氢气。图2为光伏电池发电装置,图3为电解尿素[CO(NH2)2] (C元素为+4价)碱性溶液制氢的示意图。(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/9/2f65abed-3c66-48b3-8daf-42de4914513d.png?resizew=560)
(4)图2中N型半导体为
(5)该系统工作时,A极的电极反应式为
(6)电解结束后电解液的pH会
(7)若A极产生7.0g
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
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【推荐3】某甲烷燃料电池工作时的装置如图所示,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个电极的质量都不减少。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/10/2157511668523008/2158972788752384/STEM/fe79e93071f64cb1b04be5786866964b.png?resizew=280)
(1)铁电极为乙池中_____ 电极(填“M”或“N”);其对应的电极反应式为___________ ;通入甲烷的铂电极的电极反应式为______________________________ 。
(2)在此过程中,乙池中某一电极析出金属银4.32g时,乙池中总反应(离子方程式):_____ 。甲池中理论上消耗氧气_______ L(标准状况下);
(3)若用乙池进行粗铜精炼,
①粗铜为乙池中_____ 电极(填“M”或“N”)
②有关粗铜精炼的描述,正确的是___________
A. 精炼过程中,硫酸铜的浓度不变
B. 杂质都将以单质形式沉积到池底
C. 纯铜增重2.56 g,电路中通过电子为0.08 mol
③粗铜精炼结束后的废电解液中常含有Zn2+、Pb2+,向废电解液中加入Na2S溶液,当有PbS和ZnS沉淀时,c(Zn2+)/c(Pb2+)=____________ (已知:Ksp(PbS)=3.4×
,Ksp(ZnS)=1.6×
)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/10/2157511668523008/2158972788752384/STEM/fe79e93071f64cb1b04be5786866964b.png?resizew=280)
(1)铁电极为乙池中
(2)在此过程中,乙池中某一电极析出金属银4.32g时,乙池中总反应(离子方程式):
(3)若用乙池进行粗铜精炼,
①粗铜为乙池中
②有关粗铜精炼的描述,正确的是
A. 精炼过程中,硫酸铜的浓度不变
B. 杂质都将以单质形式沉积到池底
C. 纯铜增重2.56 g,电路中通过电子为0.08 mol
③粗铜精炼结束后的废电解液中常含有Zn2+、Pb2+,向废电解液中加入Na2S溶液,当有PbS和ZnS沉淀时,c(Zn2+)/c(Pb2+)=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/10/2157511668523008/2158972788752384/STEM/d099048d969c4021b84c6997902efa6d.png?resizew=29)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/10/2157511668523008/2158972788752384/STEM/0ffceb24288c4b838522e6f4b7761c75.png?resizew=29)
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