题目内容

某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H,其基本结构见右图,电池总反应可表示为:2H2+O2=2H2O。下列有关说法正确的是
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e=4OH
C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2
D.H由a极通过固体酸电解质传递到b极
D

试题分析:根据电池总反应:2H2+O2=2H2O可知:通入氢气的一极为电池的负极,发生氧化反应,反应为H2-2e-═2H+,通入氧气的一极为电池的正极,发生还原反应,反应为O2+4e-+4H+=2H2O;电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,即从a极流向b极,电解质溶液中阳离子向正极移动,即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极;每转移0.1mol电子,消耗0.05mol的H2,标准状况下的体积为1.12L。A、因氢元素的化合价升高,则a为负极,这样电子应该是通过外电路由a极流向b,故A错;B、该电池为酸性电池,反应为O2+4e-+4H+=2H2O,故B错;C、因没有说明是否为标准状况,则气体的体积不一定为1.12L,故C错;D、原电池中,阳离子向正极移动,所以H+由a极通过固体酸电解质传递到b极,故D正确,故选D。
练习册系列答案
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(17分)化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。
(1)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。
①下列收集Cl2的正确装置是     

②将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是                
③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中,                                                                      
(2)能量之间可以相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。
限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图,并作相应标注。

要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。
②铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极                           
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是      ,其原因是      
(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选  
       作阳极。

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