精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
15.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见如图,电池总反应可表示为:2H2+O2═2H2O,下列有关说法正确的是(  )
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为:O2+4H++4e-═2H2O
C.每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2
D.H+由b极通过固体酸电解质传递到a极

分析 根据电池总反应:2H2+O2=2H2O可知:通入氢气的一极为电池的负极,发生氧化还原反应,反应为H2-2e-═2H+,通入氧气的一极为电池的正极,发生氧化反应,反应为O2+4e-+4H+=2H2O;电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,即从a极流向b极,电解质中阳离子向正极移动,即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极;每转移0.1mol电子,消耗0.05mol的H2,生成0.05mol水,以此解答该题.

解答 解:根据电池总反应:2H2+O2=2H2O可知:通入氢气的一极为电池的负极,发生氧化还原反应,反应为H2-2e-═2H+,通入氧气的一极为电池的正极,发生氧化反应,反应为O2+4e-+4H+=2H2O;电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,即从a极流向b极,电解质中阳离子向正极移动,即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极;每转移0.1mol电子,消耗0.05mol的H2,生成0.05mol水,
A.a为负极,b是正极,则电子应该是通过外电路由a极流向b,故A错误;
B.该电池为酸性电池,所以正极电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O,故B正确;
C.每转移0.1mol电子,消耗0.05mol的H2,但气体存在的状态未知,体积不一定为1.12 L,故C错误;
D.原电池中,阳离子向正极移动,所以H+由a极通过固体酸电解质传递到b极,故D错误.
故选B.

点评 该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题.侧重考查学生灵活运用原电池原理解决实际问题的能力.学习中要明确原电池电子以及离子的定向移动问题,要能正确判断原电池的正负极,以及电极反应式的书写等问题.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.向用盐酸酸化的MgSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液,产生的沉淀质量m与加入的体积V之间的关系,关于图曲线的推测正确的是(  )
A.ab段产生的沉淀为硫酸钡
B.ab产生段的沉淀为氢氧化镁
C.bc段产生的沉淀为氢氧化镁
D.bc段产生的沉淀为硫酸钡和氢氧化镁

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.某研究小组利用硫铁矿烧渣(主要成分是Fe2O3,还有少量的FeO、Fe3O4、Al2O3、SiO2等杂质)制备FeSO4•7H2O晶体的流程如图:

已知:①活化硫铁矿还原Fe3+的反应为:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4
②几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如表所示
 Fe3+Al3+Fe2+
开始沉淀时1.53.36.5
沉淀完全时3.75.29.7
请回答下列问题:(1)酸浸时主要反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,滤渣的主要成分是SiO2
(2)检验“还原“步骤中Fe3+是否被完全还原,应选择C(填字母编号)
A、KMnO4溶液   B、NaOH溶液   C、KSCN溶液
(3)加FeCO3调节溶液pH至5.2~6.5(填pH范围)其目的是除去铝离子,防止生成氢氧化亚铁沉淀
(4)操作X的名称是搅拌、静置.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:多选题

3.在l01kPa时燃烧1t含FeS2质量分数为70%的黄铁矿(杂质不参加反应)生成固态Fe2O3和气 态SO2,放出4.98×106kJ的热量.表示上述反应的热化学方程式正确的是(  )
A.4FeS2( s)+11O2( g)═2Fe2O3( s)+8SO2(g)△H=-3414.8kJ•moL
B.FeS2(s)+$\frac{11}{4}$O2(g)═$\frac{1}{2}$Fe2O3 (s)+2SO2(g)△H=-853.7kJ•moL
C.4FeS2(s)+11O2(g)═2 Fe2O3 (s)+8SO2(g)△H+3414.8kJ•moL
D.FeS2(s)+$\frac{11}{4}$O2(g)═$\frac{1}{2}$Fe2O3 (s)+2SO2(g)△H=+853.7kJ•moL

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列说法正确的是(  )
A.等物质的量的硫固体和硫蒸气分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.植物通过光合作用将二氧化碳转化为葡萄糖是太阳能转化为热能的过程
C.在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧时所放出的热量叫做该物质的燃烧热
D.热化学方程式中的△H的值与反应物的用量有关

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

20.已知X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的五种短周期元素,且互不同族.X原子最外层电子数与次外层电子数相等;Z原子最外层电子数与电子层数相等;X与R、Z与W的最外层电子数之和均为9;单质Z和R都可以与Y的最高价氧化物对应的水化物反应.请回答下列问题:
(1)Y、Z、W、R形成的单核离子半径由大到小的顺序是:S2->Cl->Na+>Al3+;(用离子符号表示).
(2)Z元素在周期表中的位置:第三周期ⅢA族.
(3)WR2的电子式
(4)写出R单质与Y的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O.
(5)X与Z的化学性质相似,写出X单质与Y的最高价氧化物对应水化物的离子方程式Be+2OH-=BeO22-+H2↑.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.下列溶液一定呈中性的是(  )
A.c(H+)=1×10-7 mol/LB.c(OH-)=1×10-7mol/L
C.c(H+)=c(OH-D.pH=7

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.某元素的最外层电子数只有2个,则该元素(  )
A.一定是主族元素B.一定是金属元素
C.一定是非金属元素D.可能是金属元素,也可能不是

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.下列关于肥皂和合成洗涤剂的说法不正确的是(  )
A.肥皂和合成洗涤剂的结构相似,都含有憎水基和亲水基
B.肥皂不适用于硬水中洗涤,合成洗涤剂可以
C.合成洗涤剂难以被微生物分解,所以去污能力比肥皂好
D.肥皂的生产原料是油脂,成本高,合成洗涤剂的生产原料是石油副产品,成本较低

查看答案和解析>>

同步练习册答案