题目内容

【题目】燃料电池是目前电池研究的热点之一。某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示,ab均为惰性电极,下列叙述错误的是(

A.a极是负极,该电极上发生氧化反应

B.b极发生的电极反应是O2+4OH4e-=2H2O

C.电池总反应方程式为2H2+O2=2H2O

D.溶液中OH-向正极移动,K+H+向负极移动

【答案】BD

【解析】

由图可知是氢气、氧气在碱性条件下组成的燃料电池,通入氢气的电极作负极,发生氧化反应,通入氧气的电极为正极,发生还原反应。

A.由分析可知,a极通入的是氢气,作负极,该电极上发生氧化反应,故A正确;

B.b极通入的是氧气,作正极,发生还原反应,其发生的电极反应是O2+4e-+2H2O =4OH-,故B错误;

C.氢气与氧气反应生成水,则电池总反应方程式为2H2+O2=2H2O,故C正确;

D.溶液中阴离子移向负极,阳离子移向正极,则OH-向负极移动,K+H+向正极移动,故D错误;

综上所述,答案为BD

练习册系列答案
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【题目】某小组进行测定某变质的铁铝合金(杂质主要为Al2O3Fe2O3)样品中铁含量,并制备Fe3O4胶体粒子,相关实验方案设计如下:

已知:乙醚[(C2H5)2O]易燃,沸点为34.5度,微溶于水,密度比水小。在较高的盐酸浓度下,Fe3+HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]而溶于乙醚;当盐酸浓度降低时,该化合物解离。

请回答下列问题:

1)溶液II中主要金属阳离子是__________________

2)步骤I中试剂A最佳选择的是_____________

A.浓硝酸 B.浓硫酸 C.浓盐酸+双氧水 D.稀盐酸+双氧水

3)步骤II的“一系列操作”包括如下实验步骤,选出其正确操作并按序列出字母:分液漏斗中加水检验是否漏水→向溶液中加入适量浓盐酸和乙醚,转移至分液漏抖→_______________________________________f_________a__________d_________

a.左手拇指和食指旋开旋塞放气;

b.用右手压住玻璃塞,左手握住旋塞,将分液漏斗倒转,并用力振摇;

c.静置分层;

d.打开上口玻璃塞,将下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出;

e.混合两次分液后的上层液体;

f.向下层液体中加入浓盐酸和乙醚并转移至分液漏斗;

4)下列关于步骤Ⅲ和步骤VI的涉及的操作说法正确的是_______________

A.步骤Ⅲ中蒸馏操作时,为加快蒸馏速度,采用酒精灯大火加热,收集34.5℃的馏分

B.为减少乙醚挥发,在蒸馏操作时,收集乙醚的锥形瓶应放置在冰水浴中

C.步骤VI由混合溶液制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,防止Fe2+被氧化

D.析出Fe3O4胶体粒子后通过抽滤,洗涤,干燥获得Fe3O4胶体粒子

5)步骤IV测定Fe3+方法有多种,如转化为Fe2O3,间接碘量滴定,分光光度法等。

①步骤IV主要作用是测定样品中的铁总含量和______________________

②步骤IV实验时采用间接碘量法测定Fe3+含量,具体过程如下:向25.00mL溶液中加入过量KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉作指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液进行滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液体积为VmL。已知滴定反应为:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。不考虑Fe3+I-反应限度和滴定操作问题,实际测定的Fe含量往往偏高,其主要原因是________________________________________

【题目】探究铁在某浓度H3PO4H2O2的混合溶液中反应的情况,进行如下实验:

实验

操作

现象

将除去氧化膜的铁钉置于烧杯中,加入30mL1.0molL-1H3PO43mL30%H2O2的混合溶液(pH1)。

一段时间后铁钉表面突然产生大量气泡,随后停止产生气泡;一段时间后再产生大量气泡,再停止,出现周而往复的现象。过程中,溶液保持澄清。

将与实验Ⅰ相同的铁钉放入烧杯中,加入30mL1.0molL-1H3PO43mLH2O

片刻后铁钉表面持续产生气泡,溶液保持澄清。

已知:Fe3(PO4)2难溶于水,Fe(H2PO4)2溶于水。

(1)用85%H3PO4配制100mL1.0mol·L-1H3PO4所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、______

(2)请结合实验Ⅱ中现象,分析铁钉与H3PO4反应的产物_______

(3)探究实验Ⅰ中停止产生气泡的原因。

提出假设:铁钉表面形成了含有+3价铁的氧化膜将铁钉覆盖。甲同学进行实验Ⅲ,得出假设成立的结论。

实验Ⅲ:将洗净的实验Ⅰ中无气泡产生时的铁钉置于试管中,加入滴有KSCN溶液的稀H2SO4,振荡,静置,溶液呈红色。

乙同学认为实验Ⅲ无法证实假设成立,其理由是未排除O2的干扰,请解释O2是如何干扰实验的:_____

乙同学通过改进实验证实了假设成立。

(4)铁钉表面突然产生大量气泡的可能原因是Fe2+迅速被H2O2氧化形成氧化膜,使聚集在铁钉表面的H2脱离铁钉表面。形成氧化膜(以Fe3O4计)的离子方程式是____

(5)实验Ⅰ中周而往复的现象与铁钉表面氧化膜的生成和溶解密切相关,从反应的速率角度分析其原因:______

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