题目内容

10．氢氧燃料电池已用于航天飞机．如图为氢氧燃料电池构造示意图，其中A、B为气体进口，C1、C2均为石墨电极，电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液．
（1）下列叙述正确的是：C
A．H2从B口进入电池
B．该燃料电池的能量转化率可达100%
C．每生成18g水，导线中电子转移2mol
D．使用该燃料电池时，H+向C1电极移动
（2）C1为电池的负极，通入气体A是H2；
（3）C2电极反应式是：O2+4e-+2H2O═4OH-；
（4）该电池供电时总反应式是：2H2+O2═2H2O．

分析 燃料电池中，失电子的极是负极，氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，碱性溶液中负极反应为2H2-4e-+4OH-=2H2O，正极反应为O2-4e-+2H2O=4OH-，电池总反应为2H2+O2=2H2O，据此分析．

解答 解：（1）A、在该燃料电池中，根据电子的转移方向可以确定失电子的极C1是负极，氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，所以该极上通入氢气，故A错误；
B、在燃料电池中，化学能转化为电能，除此之外还有其他形式的能如热能的产生，故B错误；
C、电池总反应为2H2+O2=2H2O，只要生成36g的水，就会有4mol的电子转移，所以每生成18g水，导线中电子转移2mol，故C正确；
D、在原电池中，电解质溶液中的阳离子移向正极，即H+向C2电极移动，故D错误．
故选C；
（2）根据电子的转移方向可以确定失电子的极C1是负极，氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，则通入气体A是氢气，故答案为：负；H2；
（3）根据电子的转移方向可以确定得电子的极C2是正极，反应为：O2+4e-+2H2O═4OH-；故答案为：O2+4e-+2H2O═4OH-；
（4）碱性溶液中负极反应为2H2-4e-+4OH-=2H2O，正极反应为O2-4e-+2H2O=4OH-，电池总反应为2H2+O2=2H2O，故答案为：2H2+O2═2H2O．

点评 本题考查氢氧燃料电池的工作原理，题目难度不大，注意电解质溶液的酸碱性不同，电极反应不同，此为易错点．

练习册系列答案
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20．氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品．某研究小组用粗铜（含杂质Fe）按如图1流程制备氯化铜晶体（CuCl2•2H2O）．（已知Fe3+沉淀完全的pH为3.6，Cu2+开始沉淀的pH为6.4）

（1）实验室采用如图2所示的装置，可将粗铜与Cl2反应转化为固体1（加热仪器和夹持装置已略去）．
①仪器A的名称是分液漏斗．
②装置B中发生反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
③装置Ⅳ中盛装的试剂是NaOH溶液，其作用是Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O．（用离子方程式表示）
④CuCl2溶液是经一系列操作可得氯化铜晶体，操作的程序依次为蒸发浓缩、冷却结晶过滤、自然干燥．
（2）CuCl2溶液得到CuCl2•2H2O的过程中要加入盐酸的目的是抑制铜离子的水解，提高产品的产率（或纯度）．
1．试回答下列问题：
（1）醋酸溶液中存在的电离平衡用电离方程式为表示为CH3COOH?CH3COO-+H+，对于该平衡，下列叙述正确的是b
a、加入水时，平衡向逆反应方向移动
b、加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动
c、加入少量0.1mol•L-1 HCl溶液，溶液中c（H+）减小
d、加入小量CH6COONa．固体，平衡向正反应方向移动
（2）饱和氯化铵溶液显酸性，用离子方程式表示原因NH4++H2O?NH3•H2O+H+；
（3）浓度均为0.1mol/L的7种溶液：①HNO3　②H2SO4　 ③NaOH　　④Ba（OH）2
⑤CH3COONa⑥KCl　⑦NH4Cl，溶液pH值由小到大的顺序是：（填写编号）②①⑦⑥⑤③④．
18．在一密闭容器中，反应m A（g）+n B（？）?3C（g）达到平衡时，测得c（A）=0.5mol/L．在温度不变的情况下，将容积增大一倍，当达到新的平衡时，测得c（A）=0.25mol/L．下列判断中正确的是（　　）
A．B一定为固体B．平衡向右移动
C．化学计量数：m+n大于或等于3D．物质C的体积分数减小
5．下列有关氢化物的叙述中正确的是（　　）
A．稳定性：H2S＞HFB．HCl的电子式为
C．H2O的摩尔质量为18D．在卤化氢中HI最稳定
15．（1）在25℃下，将a mol•L-1的氨水与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（H+）=c（OH-）=1×10-7，用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$．
（2）①常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c（H2CO3）=1.5×10-5mol•L-1．若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3?HCO3-+H+的平衡常数K1=4.2×10-7mol•L-1．（已知：10-5.60=2.5×10-6）；
②已知H2CO3的第二级电离系常数K=5.6×10-11，HClO的电离常数K=3.0×10-8，写出下列条件下所发生反应的离子方程式的．
a．将少量的Cl2通入到过量的Na2CO3溶液中；Cl2+H2O+2CO32-=2HCO3-+Cl-+ClO-；
b．Cl2和Na2CO3按照1：1的比例恰好反应；Cl2+H2O+CO32-=HCO3-+Cl-+HClO；
c．将过量的CO2通入到过量的NaClO溶液中．ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-．
2．现有浓度为1mol/L的五种溶液：①H2SO4，②HCl，③CH3COOH，④NH4Cl，⑤NaOH，⑥Ba（OH）2由水电离出的c（H+）大小关系正确的是（　　）
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19．设NA表示阿伏加得德罗常数的数值，下列叙述中正确的是（　　）
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该高分子材料是由两种单体通过缩聚反应制备而成，其单体的结构简式为和．

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