【题目】(1)铝—空气燃料电池是一种新型的燃料电池,其工作原理如图所示,其中电解质溶液是KOH溶液,正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-。试完成下列问题:
①通入空气的电极是___(填“正”或“负”)极。
②Al电极是___(填“X”或“Y”)电极。
③电池总反应式为______(写离子方程式)。
(2)航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能.轻便和无污染等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反应式都为2H2+O2===2H2O。
①酸式氢氧燃料电池的电解质溶液是稀硫酸,其负极反应式为2H2-4e-===4H+,则其正极反应式为______;
②碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液,则其负极反应式为_____。
【答案】正 X 4Al+4OH-+3O2===4AlO2-+2H2O O2+4H++4e-===2H2O 2H2+4OH--4e-===4H2O
【解析】
(1)电池中Al与O 2发生反应:4Al+3O2=2Al2O3 ,Al失去电子作负极,O2在正极得到电子,则通入空气的电极为正极;电子由X极流向Y极,则X极为负极,即X极为Al电极。生成的Al2O3能与NaOH溶液反应生成NaAlO2,故电池总反应的离子方程式为4Al+4OH-+3O2=4AlO2-+2H2O;
(2)两电极反应相加即得电池总反应,因此,用电池总反应减去某电极的电极反应,即得另一电极的电极反应。酸式氢氧燃料电池,负极反应为2H2-4e-=4H+,电池总反应为2H2+O2=2H2O,则正极反应为O2+4H++4e-=2H2O;碱式氢氧燃料电池,正极反应为O2+2H2O+4e- = 4OH-,电池总反应为2H2+O2=2H2O,则负极反应为2H2+4OH--4e-===4H2O。
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【题目】C、N和Si能形成多种高硬度材料,如SiN4、C3N4、SiC
(1)Si3N4和C3N4中硬度较高的是________,理由是_____________。
(2)C和N能形成一种类石墨结构材料,其合成过程如下图所示。该类石墨结构材料化合物的化学式为_______,其合成过程中有三聚氰胺形成,三聚氰胺中N原子的杂化方式有________。
(3)C和N能形成一种五元环状有机物咪唑(简写为im),其结构为。化合物[Co(im)6]SiF6的结构示意图如下:
①阳离子[Co(im)6]2+和SiF62—之间除了阴阳离子间的静电作用力,还存在氢键作用写出该氢键的表示式:_______。(例如水中氢键的表示式为)
②多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”,如SO2分子中存在“离域π键” π34,则im分子中存在的“离域π键”是______。
(4)-SiC为立方晶系晶体,该晶胞中原子的坐标参数为
C:(0,0,0);;;;……
Si:;;;
则-SiC立方晶胞中含有_____个Si原子、________个C原子。
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【题目】在密闭容器中发生反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1和0.2mol·L-1,在一定条件下,当反应达到一定限度时,各物质的浓度可能是( )
A. X为0.2 mol·L-1B. Y为0.1 mol·L-1
C. Z为0.4 mol·L-1D. Z为0.1 mol·L-1时,Y为0.4 mol·L-1
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【题目】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列说法错误的是
A. 放电时,ClO4-向负极移动
B. 充电时释放CO2,放电时吸收CO2
C. 放电时,正极反应为:3CO2+4e =2CO32-+C
D. 充电时,正极反应为:Na++e=Na
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【题目】甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。其设计的实验方案如下,请你帮他填写完整,并做出评价。
实验室提供的试剂:NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水
(1)写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论及离子方程式 |
甲_______ 乙_______ | 离子方程式 甲__________ 乙__________ 结论:卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2 |
(2)[评价]甲同学设计的实验方案的合理性是_____(填字母)。
A.非常合理 B.部分合理 C.完全不合理
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一定条件下,下列选项所示物质间转化均能一步实现的是( )
A.Cl2→HCl→NaClOB.Al→NaAlO2→Al(OH)3
C.Cu→CuO→Cu(OH)2D.Fe→Fe(OH)3→FeCl3
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