题目内容

6.“神舟七号”宇宙飞船的能量部分来自太阳能电池,另外内部还配有高效的MCFC型燃料电池.该电池可同时供应电和水蒸气,所用燃料为氢气,电解质为熔融的碳酸钾.已知该电池的总反应为2H2+O2═2H2O,负极反应为H2+CO${\;}_{3}^{2-}$→CO2↑+H2O+2e-,则下列推断中,正确的是(  )
A.通氧气的电极为阳极,发生氧化反应
B.电池放电时,外电路电子由通氧气的正极流向通氢气的负极
C.正极的电极反应为:4OH-→O2↑+2H2O+2e-
D.电池工作时,CO${\;}_{3}^{2-}$向负极移动

分析 A.燃料电池中,通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极,正极上得电子发生还原反应;
B.原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极;
C.正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子;
D.电池放电时,电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动.

解答 解:A.燃料电池中,通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极,正极上得电子发生还原反应,所以该燃料电池中,通入氢气的电极是负极、通入氧气的电极是正极,正极上得电子发生还原反应,故A错误;
B.原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,即电子从通入氢气的负极沿导线流向通入氧气的正极,故B错误;
C.正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-,故C错误;
D.电池放电时,电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动,所以 CO32-向负极移动,故D正确;
故选D.

点评 本题考查化学电源新型电池,为高频考点,明确正负极、电子流向、离子流向及发生的反应即可解答,难点是电极反应式的书写,要结合电解质特点书写,题目难度中等.

练习册系列答案
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15.化学兴趣小组在实验室用如图装置(略去部分夹持装置)模拟工业生产制备硝酸.

已知:CaCl2+8NH3═CaCl2•8NH3
实验步骤:按上图所示装置组装仪器,并检查装置气密性;在各仪器中加入相应的试剂;点燃酒精灯,几分钟后,向氨水中鼓入空气,鼓气速度以维持催化剂红热为宜.观察实验现象.
(1)装置B的作用是吸收气体中水蒸气,装置C玻璃管中发生反应的化学方程式为4NH3+5O2$\frac{\underline{\;三氧化二铬\;}}{△}$4NO+6H2O.
(2)装置E有两个作用,一是使NO进一步氧化;二是防止倒吸.
(3)装置F中,发生反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,为充分利用NO,应采取的措施为打开活塞a,缓缓通入适量空气.若实验过程中观察到F中产生白烟,其原因可能是ab(填写序号).
a.鼓入空气速度过快    b.氨水浓度过高
c.装置B、D中试剂互换    d.装置F中试剂过多
(4)装置G中用10%密度为1.2g•mL-1的NaOH溶液吸收尾气,该NaOH溶液的物质的量浓度为3mol/L.实验室配制100mL该物质的量浓度的NaOH溶液,下列操作正确的是ac(填写序号).
a.将NaOH固体放在小烧杯中称量
b.将固体NaOH溶解后,立即将溶液注入容量瓶中
c.当液面离容量瓶颈部的刻度线下l-2cm时,改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水至凹液面的最低处恰好与刻度线相切
d.定容后把容量瓶倒转摇匀,发现液面低于刻度线,再加少量水至刻度线
(5)工业上,常用氨气吸收尾气NO和NO2(可表示为NOx),使之转化为无毒的N2.当x=1.5时,则应通入氨气与NOx的体积比(同温同压下)$\frac{V(N{H}_{3})}{V(N{O}_{x})}$≥1.

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