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5.将铂电极置于KOH溶液中,然后分别向两极通入CH4和O2,即可产生电流,下列叙述正确的是(  )
A.通入CH4的电极为正极
B.正极的电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O
C.通入CH4的一极的电极反应式为CH4+2O2+4e-═CO2+2H2O
D.负极的电极反应式为CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O

分析 碱性甲烷燃料电池,具有还原性的甲烷为原电池的负极,失去电子发生氧化反应,通入氧气的一极为原电池的正极,得电子发生还原反应,电解质溶液为碱性环境,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动.

解答 解:碱性甲烷燃料电池,具有还原性的甲烷为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为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,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,原电池工作时,电子从负极经外电路流向正极,电解质溶液中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,
A、通入CH4的电极为负极,故A错误;
B、通入氧气的电极为正极,发生的电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故B错误;
C、通入CH4的电极为负极,电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,故C错误;
D、甲烷为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,故D正确.
故选D.

点评 本题考查碱性甲烷电池的工作原理,题目难度不大,本题中注意把握电极反应式的书写,正确判断两极的化学反应,在学习中注意积累电子、电流、离子的流向.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.请按要求回答下列问题:
(1)现有以下物质:①NaHCO3固体  ②液态SO3③BaSO4晶体  ④蔗糖 ⑤盐酸 ⑥铜⑦KOH溶液 ⑧H2SO3⑨H2O.其中属于强电解质的是:①③,属于非电解质的是:②④.属于弱电解质的是:⑧⑨.
(2)液化石油气的主要成分为丁烷,已知1g丁烷完全燃烧生成液态水和二氧化碳放出50kJ的热量,写出反应的热化学方程式C4H10(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2900kJ/mol;

  (3)氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料,合成搭中每生产1molNH3,放出46.2KJ热量.断裂1mol N≡N键需要能量946KJ
(4)1000℃时硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s)+4H2(g)?Na2S(s)+4H2O(g).
该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{4}({H}_{2}O)}{{c}^{4}({H}_{2})}$
已知K1000℃<K1200℃,则该反应是吸热反应(填“吸热”或“放热”).

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

16.白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:11P4+60CuSO4+96H2O═20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,60mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是30.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

13.锆(40Zr)是现代工业的重要金属原料,具有良好的可塑性,抗蚀性能超过钛.以锆英石(主要成分是ZrSiO4,还含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料生产锆及其化合物的流程如图所示:

(1)ZrSiO4中锆元素的价态是+4,SiCl4的电子式为
(2)上述流程中,高温气化存在多个反应,若不考虑反应中的损失,则分馏后得到的SiCl4质量通常比由纯ZrSiO4发生的反应得到的SiCl4质量大,原因是因为杂质中的SiO2也通过反应产生了SiCl4
(3)高温气化后的固体残渣除碳(C)外,还有Al2O3和FeCl3,加水浸取得氯化铁溶液,过滤,从滤渣中分离出碳和Al2O3两种固体的方法是加碱浸取过滤得到C,再向滤液中通入足量CO2,过滤后将固体加热得到氧化铝.(或加酸浸取过滤得到C,再向滤液中加氨水,过滤后将固体加热得到氧化铝).
(4)写出上述流程中ZrCl4与水反应的化学方程式:ZrCl4+9H2O═ZrOCl2•8H2O+2HCl.
(5)某燃料电池是以C2H4作为燃料气,另一极通入氧气,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-,则负极上发生的反应式为C2H4+6O2--12e-═2CO2+2H2O.用该电池电解硫酸铜溶液一段时间后,需向溶液中加入4.44g Cu2(OH)2CO3使溶液复原.则这段时间内电路中转移的电子物质的量为0.12mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Fe3++Cu═Fe2++Cu2+
B.用惰性电极电解氯化钠溶液:4Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cl2↑+2H2↑+O2
C.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:3Ag+4H++NO3-═3Ag++NO↑+2H2O
D.NaHCO3溶液中与滴加少量Ca(OH)2溶液:CO32-+Ca2+═CaCO3

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列实验装置图及关于用途的描述,正确的是(  )
A.
如图装置:用于制取并收集乙酸乙酯
B.
如图装置:用于分离两种沸点不同的物质
C.
如图装置:收集氨气时,从a口进气b口排气
D.
如图装置:可用来快速制取氨气

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

17.硫酸亚铁是重要的亚铁盐,在农业上用作农药,主要治小麦黑穗病,还可以用作除草剂;在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等.
(1)新制的绿矾(FeSO4•7H2O)是浅绿色的,但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4],写出该反应的化学方程式:4FeSO4•7H2O+O2=4Fe(OH)SO4+26H2O.
(2)已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2;SO3熔点是16.8℃,沸点是44.8℃.
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”.
上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物.试回答下列问题:
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在 (选填“0℃、25℃、50℃”),装置Ⅱ的作用是防止产生倒吸.
②装置Ⅲ中的试剂可以是 (选填序号,下同),现象是,则证明气体产物中含有SO3;装置Ⅳ中的试剂可以是B、E.
A.2mol/LNa2CO3溶液          B.品红溶液             C.0.5mol/L BaCl2溶液          D.0.5mol/LBa(NO32          E.0.01mol/L KMnO4溶液    F.淀粉碘化钾溶液
③装置V中试剂为NaOH溶液,发生反应的离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O.
④为了检验固体产物成分,取反应后的固体于试管中,加稀硫酸溶解,将所得溶液分成两份,进行如下实验:
操作步骤预期实验现象预期实验结论
向其中一份溶液中加入KSCN溶液(或硫氰化钾溶液)溶液变成血红色固体中含有Fe2O3
向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀固体中含有FeO
⑤若用22.8g FeSO4固体做实验,完全分解后,得到11.2g固体,其中Fe2O3的质量分数=35.7%(精确到0.1%)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列仪器和装置,用橡胶管经过简单连接,可制备收集多种不同的气体(暂不考虑尾气吸收).关于这些装置的连接,下列说法正确的是(  )
A.加热浓硫酸和乙醇的混合物至170℃制备收集C2H4:连接a→d→f
B.制备收集NO2:连接a→c→f
C.制备收集Cl2:连接a→d→e
D.制备收集NH3:连接b→d→e

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

15.化学上常用燃烧法确定有机物组成,这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成.下列装置如图1是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置.

(1)产生的O2按从左到右的流向,所选装置各导管的正确连接顺序是g-f-e-h-i-c-d-a-b.
(2)C装置中浓硫酸的作用是吸水,干燥O2
(3)D装置中MnO2的作用是催化剂,加快O2的生成.
(4)燃烧管中CuO的作用是使有机物充分氧化生成CO2和H2O.
(5)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.92g样品,经充分反应后,A管质量增加1.76g,B管质量增加1.08g,则该样品的实验式为C2H6O.
(6)用质谱仪测定其相对分子质量,得如图2所示的质谱图,则该有机物的相对分子质量为46.
(7)能否根据A的实验式确定A的分子式能(填“能”或“不能”),若能,则A的分子式是C2H6O(若不能,则此空不填).
(8)该物质的核磁共振氢谱如图3所示,则其结构简式为CH3CH2OH.

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