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最近我国自主研制了一种新型燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气 (以C4H10代表汽油),电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-.回答如下问题:
(1)C4H10有正丁烷、异丁烷两种结构,写出异丁烷的一氯取代物的结构简式
CH2Cl-CH(CH32
CH2Cl-CH(CH32
(CH33CCl
(CH33CCl
CH3-CCl(CH32
CH3-CCl(CH32

(2)这个燃料电池放电时发生反应的化学方程式是
2C4H10+13O2═8CO2+10H2O
2C4H10+13O2═8CO2+10H2O

(3)这个电池的正极发生的反应是O2+4e-=2O2-,负极发生的电极反应方程式是
2C4H10+26O2--52e-=8CO2+10H2O
2C4H10+26O2--52e-=8CO2+10H2O

(4)固体电解质里O2-
极移动,向外电路释放电子的是
极.
分析:(1)根据异丁烷中氢原子的种类来确定同分异构题的结构简式的书写;
(2)燃料电池放电时发生反应是燃料燃烧的化学方程式;
(3)燃料电池放电时负极发生的是燃料失电子的氧化反应;
(4)在燃料电池中,电解质里的阳离子移向正极,阴离子移向负极,失电子的极是负极.
解答:解:(1)异丁烷中氢原子的种类有三种,所以其一氯代物有三种,即CH2Cl-CH(CH32,(CH33Cl,CH3-CCl(CH32,故答案为:CH2Cl-CH(CH32,(CH33Cl,CH3-CCl(CH32
(2)丁烷燃料电池放电时发生反应是丁烷燃烧的化学方程式,即2C4H10+13O2═8CO2+10H2O,故答案为:2C4H10+13O2═8CO2+10H2O;
(3)丁烷燃料电池放电时负极发生的是燃料丁烷失电子的氧化反应,且负极反应=总反应-正极反应,正反应为:
13O2+52e-=26O2-,总反应是:2C4H10+13O2═8CO2+10H2O,所以负极反应是:2C4H10+26O2--52e-=8CO2+10H2O,故答案为:2C4H10+26O2--52e-=8CO2+10H2O;
(4)在燃料电池中,电解质里的阳离子移向正极,阴离子移向负极,所以电解质里O2-向负极移动,负极向外电路释放电子,故答案为:负;负.
点评:本题考查学生燃料电池的工作原理知识,可以根据所学知识进行回答,难度不大.
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科目:高中化学 来源: 题型:

最近我国自主研制了一种新型燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-.回答如下问题:
(1)以丁烷(C4H10)代表汽油,这个电池放电时发生反应的化学方程式是
2C4H10+13O2→8CO2+10H2O
2C4H10+13O2→8CO2+10H2O

(2)这个电池的正极发生的反应是
O2+4e-=2O2-
O2+4e-=2O2-
,固体电解质里O2-的移动方向是
从正极移向负极
从正极移向负极
,向外电路释放电子的电极通入的是
C4H10
C4H10
气体.
(3)用以上装置进行粗铜的精炼,提炼出1吨纯铜时,需要消耗燃料气(C4H10
27
27
m3 (在标准状况下).(计算结果取整数)
(4)请画出粗铜精炼的装置简图.(标出电极材料、电极名称、电解质溶液)

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年广东省汕头市金山中学高二上学期期末考试化学试卷(带解析) 题型:填空题

(20分)(1)同分异构体现象在有机化学中是非常普遍的,下列有机物互为同分异构体的是             、                
①CH2=CHCH3   ③CH3CH2CH3 ④HCCCH3 
⑥CH3CH=CHCH3
写出⑥的其它链状同分异构体及名称                                      
(2)最近我国自主研制了一种新型燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了晶体,它在高温下能传导。回答如下问题:①以丁烷()代表汽油,这个电池放电时发生反应的化学方程式是_________________________________________________________。
②这个电池的正极发生的反应是_________________,固体电解质里的移动方向是__________________ 。
(3)下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为:
2CH3OH+3O2+4KOH   2K2CO3+6H2O

①请回答:甲池是         装置,B(石墨)电极的名称是                
②写出下列电极反应式: 通入CH3OH 的电极的电极反应式是                    
A(Fe)电极的电极反应式为                  
③乙池中反应的化学方程式为                
④当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上转移电子       mol。

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科目:高中化学 来源:2014届广东省汕头市高二上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

(20分)(1)同分异构体现象在有机化学中是非常普遍的,下列有机物互为同分异构体的是             、                

①CH2=CHCH3   ③CH3CH2CH3 ④HCCCH3 

⑥CH3CH=CHCH3

写出⑥的其它链状同分异构体及名称                                      

(2)最近我国自主研制了一种新型燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了晶体,它在高温下能传导。回答如下问题:①以丁烷()代表汽油,这个电池放电时发生反应的化学方程式是_________________________________________________________。

②这个电池的正极发生的反应是_________________,固体电解质里的移动方向是__________________ 。

(3)下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为:

2CH3OH+3O2+4KOH   2K2CO3+6H2O

①请回答:甲池是         装置,B(石墨)电极的名称是                

②写出下列电极反应式: 通入CH3OH 的电极的电极反应式是                    

A(Fe)电极的电极反应式为                  

③乙池中反应的化学方程式为                

④当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上转移电子       mol。

 

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年江西省抚州市临川一中高一(下)期中化学试卷(解析版) 题型:解答题

最近我国自主研制了一种新型燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气 (以C4H10代表汽油),电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-.回答如下问题:
(1)C4H10有正丁烷、异丁烷两种结构,写出异丁烷的一氯取代物的结构简式______、______、______.
(2)这个燃料电池放电时发生反应的化学方程式是______.
(3)这个电池的正极发生的反应是O2+4e-=2O2-,负极发生的电极反应方程式是______,
(4)固体电解质里O2-向______极移动,向外电路释放电子的是______极.

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