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18.将两个铂电极用导线连接,放置在NaOH溶液中,然后向两极分别通入甲烷和氧气,下列叙述正确的是(  )
A.正极反应式为O2+4e-═2O2-
B.放电时溶液中的阳离子向正极方向移动
C.该电池反应为CH4+2O2═CO2+2H2O
D.通入CH4一极的电极反应式为CH4+2O2+8e-═CO2+2H2O

分析 燃料电池中,燃料甲烷在负极失电子被氧化,电极方程式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极方程式为02+2H2O+4e-=40H-,总反应式为CH4+2O2+2NaOH═Na2CO3+3H2O,以此解答该题.

解答 解:A.通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极方程式为02+2H2O+4e-=40H-,故A错误;
B.原电池工作时,阳离子向正极移动,故B正确;
C.电解质参加了电池反应,总反应式为CH4+2O2+2NaOH═Na2CO3+3H2O,故C错误;
D.通入甲烷的一极为负极,发生氧化反应,甲烷失去电子,电解质参加反应,电极方程式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,故D错误;
故选:B.

点评 本题考查碱性甲烷燃料电池的工作原理,题目难度中等,本题中注意把握电极反应式的书写,不要忽略电解质溶液参加反应,在学习中注意积累转移电子与参加反应的物质的量的关系.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.常温下,1L0.1mol/LNH4NO3溶液中的氮原子数为0.2NA
B.常温下,向含1molH2SO4的浓硫酸加入足量的铁粉,转移的电子数为2NA
C.标准状况下,2.24L己烷分子中含有1.9NA对共用电子
D.将1mol明矾晶体完全溶于水制成胶体,其中所含胶体微粒数目为NA

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列关于铜电极的叙述中,正确的是(  )
A.铜锌原电池中铜是负极
B.用电解法精炼粗铜时,纯铜作阳极
C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D.电解稀硫酸制H2、O2时,铜作阳极

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.新型无机非金属材料甲和乙均是高温陶瓷材料,硬度大、熔点高、化学性质稳定.甲、乙分别由原子序数依次增大的X、Y、Z三种短周期元素中的两种组成.甲与NaOH浓溶液共热生成气体丙和化合物丁,丙在标准状况下的密度为0.76g•L-1,在丁溶液中滴加盐酸至过量,先生成白色沉淀后溶解.Z元素的氧化物是制造光导纤维的主要材料,在1300℃~1400℃的条件下,0.1mol的X单质与4.2g的Z单质恰好反应制得乙.请回答下列问题:
(1)乙的化学式为Si3N4;丙的电子式为
(2)甲与NaOH浓溶液共热的化学方程式为AlN+NaOH+H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaAlO2+NH3↑.
(3)丁溶液中通入少量CO2的离子方程式为2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
(4)高温条件下,丙与Fe2O3反应生成Fe和X单质,写出该反应的化学方程式为Fe2O3+2NH3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+N2+3H2O,有人提出生成的产物Fe中可能还有FeO,请设计实验方案验证之(用化学方法)取样品少许,溶于足量的CuSO4溶液,充分反应后,过滤所得的滤渣溶于稀盐酸,滴加KSCN溶液无现象,再滴加氯水,若溶液呈红色,则证明有FeO生成.
(5)工业上在X单质的气氛下将Z的氧化物和焦炭加热到1400℃~1450℃的条件下以制备乙,反应中还生成一种常见的可燃性气体戊,该反应的化学方程式为3SiO2+2N2+6C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si3N4+6CO.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

13.某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验.

【实验一】制取氯酸钾和氯水.
利用如图1所示实验装置和药品进行实验.
(1)装置A中玻璃仪器为圆底烧瓶和分液漏斗,若对调B和C装置的位置,可能(填“可能”或“不可能”)提高B中氯酸钾的产率.
【实验二】检验上述制备Cl2中混有的HCl.
选用图1装置A和图2所给装置以及药品进行实验.
(2)实验仪器接口连接顺序为:装置A→e、d→b、c→f、g→a.
能证明HCl存在的现象是④中淀粉-KI试纸不变蓝色,装置①中产生白色沉淀.
【实验三】氯酸钾与碘化钾反应的研究.
在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3.该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):
试管编号1234
0.20mol•L-1KI/mL1.01.01.01.0
KClO3(s)/g0.100.100.100.10
6.0mol•L-1H2SO4/ml03.06.09.0
蒸馏水/mL9.06.03.00
(3)系列a实验的实验目的是研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响,设计1号试管实验的作用是硫酸浓度为0的对比实验.
【实验四】比较HClO与HCO3-电离常数的大小和测定饱和氯水中氯元素的总量.
查阅资料知:
i.实验室难以获得纯HClO溶液;
ii.次氯酸会破坏酸碱指示剂;
iii.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2、和FeCl2等物质还原成Cl-
(4)设计实验证明(实验方案不必描述操作过程的细节);
①相同条件下,HClO的电离常数大于HCO3-:配制相同物质的量浓度的碳酸钠和次氯酸钠溶液,用pH计分别测定两种溶液的pH值.
②确定饱和氯水中氯元素的总量:量取一定量的试样,加入足量的双氧水溶液,充分反应后,加热除去过量的双氧水,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,过滤,洗净烘干后称量沉淀质量,计算可得.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列混合物无论总质量或总物质的量一定,完全燃烧生成二氧化碳、水的量都一定的是(  )
A.甲烷和甲醇B.丙醛和丙酮C.乙烯和乙炔D.乙烯和乙醇

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.在一定温度和压强下,将H2和N2按3:1(体积比)在密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合其中NH3的气体体积分数为17.6%,求此时H2的转化率?(要有完成的过程,结果保留三位有效数字)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.丁烷催化裂化时碳碳键按两种方式断裂,生成两种烷烃和两种烯烃.如果丁烷的裂化率为60%,且裂化生成的两种烯烃物质的量相等,则裂化后得到的含氢质量分数最高的气体占混合气体的体积分数为(  )
A.18.75%B.30%C.15%D.22.5%

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.下列说法正确的是(  )
A.该 有机物的系统命名为:3-乙基-5-甲基庚烷
B.棉花、羊毛、合成纤维、油脂的成分都是高分子化合物
C. 该有机物属于单糖,在一定条件下能发生取代、消去、加成、氧化、还原等反应
D.等质量的乙烯和乙醇完全燃烧消耗氧气的量相等

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