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18.航天技术使用氢氧电池具有高能、轻便,不污染优点,氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,酸式氢燃料电池的电解质是酸,则正极反应为O2+4H++4e-=2H2O;碱式氢氧燃料电池的电解质是碱,其负极反应为:2H2-4e-+4OH-=4H2O,正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-

分析 根据题给总反应式可知,H2在负极反应,氧气在正极反应,酸性条件下,正极反应为O2+4H++4e-=2H2O;碱性条件下,负极反应为2H2-4e-+4OH-=4H2O,其正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,以此解答该题.

解答 解:根据反应式可知H2在反应中被氧化,O2被还原,H2应在负极发生反应,O2在正极反应;
燃料与氧气燃烧的总化学方程式为2H2+O2=2H2O,电解质溶液为酸时,正极反应为:O2+4H++4e-=2H2O;
如果电解质为碱,则负极反应式为:2H2-4e-+4OH-=4H2O,其正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:O2+4H++4e-=2H2O;2H2-4e-+4OH-=4H2O;O2+2H2O+4e-=4OH-

点评 本题考查原电池的工作原理,题目难度不大,注意依据原电池的原理应用,首先考虑原电池反应所依据的氧化还原反应,再考虑产物与电解质溶液的反应.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

3.工业上用CO生产燃料甲醇.一定温度和容积条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).图1表示反应中的能量变化;图2表示一定温度下,在体积为1L的密闭容器中加入2molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化.请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线b(填“a”或“b”)表示使用了催化剂;没有使用催化剂时,在该温度和压强条件下反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的△H=-91kJ/mol.
(2)下列说法正确的是
A.起始充入的CO的物质的量为1mol
B.增加CO的浓度,H2的转化率会增大
C.容器中压强恒定时,反应达到平衡状态
(3)从反应开始到建立平衡,v(CO)=0.075mol•L-1•min-1;达到平衡时,c(H2)=0.5mo/L,该温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的化学平衡常数表达式为K=$\frac{{C(C{H_3}OH)}}{{C(CO)•{C^2}({H_2})}}$.达到平衡后若保持其它条件不变,将容器体积压缩为0.5L,则平衡正向移动 (填“正向”、“逆向”或“不”).
(4)已知CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(g);△H=-193kJ/mol,又知H2O(l)=H2O(g);△H=+44kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-281kJ/mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

4.下列说法正确的是(  )
A.已知P(红磷,s)=P(白磷,s)△H>0,则白磷比红磷稳定
B.测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SiO3的溶液pH,发现后者的更高,说明碳的非金属性强于硅
C.温度和压强一定时,对于可逆反应:2NO2(g)?N2O4(g),混合气体的密度不再改变,则反应达到平衡状态.
D.将NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合后生成白色沉淀,是两种溶液水解相互促进的结果

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,根据要求解决下列问題:
(1)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1.
(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2

①电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$NCl3+3H2↑.
②溶液X中大量存在的阴离子有Cl-、OH-
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是c(填标号).
a.水b.碱石灰c.浓硫酸d.饱和食盐水
(3)为了测定混合气体中ClO2的含量,我们通常用酸化的KI溶液与之反应.
①请写出ClO2与碘化钾反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+═2Cl-+5I2+4H2O.
②如果反应过程中共消耗了 0.04mol的KI,则此混合气体中ClO2的质量为0.5400克.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关.下列说法正确的是(  )
A.在食品袋中放入硅胶、生石灰的透气小袋,可防止食物受潮、氧化变质
B.天然气、酒精和汽油分别属于化石能源、不可再生能源和二次能源
C.富含N、P元素的生活用水可以直接用来灌溉农田
D.酸雨样品露天放置一段时间,酸性增强,是由于雨水所含成分被氧化的原因

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.离子反应是中学化学中重要的反应类型.回答下列问题:

(1)在发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在③⑤.(填序号)
①单质 ②氧化物 ③电解质 ④盐 ⑤化合物
(2)可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系.如分解反应和氧化还原反应可表示为下图.请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系.
(3)用双线桥法标出下列方程式的电子转移数目和方向
5KI+KIO3+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O
(4)用单线桥法标出下列方程式的电子转移数目和方向MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O
(5)鲜榨苹果汁是人们喜爱的饮料.由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色的Fe2+变为棕黄色的 Fe3+.这个变色的过程中的Fe2+被氧化 (填“氧化”或“还原”).若在榨汁的时候加入适量的维生素C,可有效防止这种现象的发生.这说明维生素C具有:B.
A、氧化性   B、还原性     C、酸性    D、碱性来.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.某化学小组用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2时,利用刚吸收过SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理.请按要求回答下列问题.
(1)请写出用此法制取Cl2的离子方程式:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
(2)该尾气吸收处理一段时间后,吸收液中(假设不含酸式盐)肯定存在的阴离子有OH-、Cl-、SO42-、Cl-;对可能大量存在的其他阴离子(不考虑空气中CO2的影响)设计如下实验进行探究.
①提出假设:
假设1:只存在SO32-;假设2.只存在ClO-;假设3:既存在SO32-也存在ClO-
②质疑讨论:经分析假设3不合理,理由是SO32-具有强还原性,ClO-具有强氧化性,两者发生氧化还原反应而不能大量共存.
③实验方案设计与分析:
限选试剂:3moL•L-1H2SO4、1moL•L-1NaOH、0.01mol•L-1KMnO4、紫色石蕊试液.
实验步骤 预期现象和结论
步骤一:取少量吸收液于试管中,滴加3mol•L-1H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中.
步骤二:在A试管中滴加0.01mol•L-1KMnO4,振荡. 若溶液褪色,则说明假设1成立.
步骤三:在B试管中滴加紫色石蕊溶液,振荡. 若先变红后褪色,则说明假设2成立.
(3)假设有224mL(标准状况下)SO2被15mL 1mol•L-1的NaOH溶液完全吸收,得溶液X.忽略盐类的水解,所得X溶液中溶质正盐的物质的量为0.005mol;0.02.若用0.2000mol•L-1KIO3溶液恰好将上述溶液X中所有的硫元素氧化,还原产物为I2,则消耗KIO3溶液的体积为20mL.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.将有色气体单质A通入到淀粉碘化钾溶液中,观察到溶液颜色先呈现蓝色,最后蓝色又褪去呈现无色.若在碘单质上直接通入气体A至生成物完全液化,得原子个数比为1:1的红棕色液体B,其化学性质与其组成元素的单质相似.则:
(1)写出组成气体A的元素在周期表中的位置第三周期ⅦA族.
(2)写出B的电子式,判断下列物质不能与B发生化学反应的有C.
A、H2O       B、CH2=CH2         C、Na2SO4溶液      D、SO2水溶液
(3)请用离子方程式表示上述实验中,溶液蓝色褪去的原因5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.下列实验装置能达到相应实验目的是(  )
A.
用装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色
B.
用装置制备并收集少量氨气
C.
用装置除去H2S中的水蒸气
D.
用装置制取纯净的乙酸乙酯

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