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6.查处酒后驾驶所采用的“便携式乙醇测量仪”,以燃料电池为工作原理,如图,两电极材料均为Pt.理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为M,其中一个电极的反应式为:CH3CH2OH-2e-→M+2H+.下列说法中正确的是(  )
A.电池内部H+向X极移动
B.另一极Y极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-
C.乙醇在X极上发生还原反应,电子经过外电路流向Y极
D.电池总反应为:2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O

分析 有质子交换膜,氢离子能够移向正极,乙醇被氧化,则X为负极反应,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,Y极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,电池总反应与乙醇催化氧化的方程式相同,应为2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O,原电池放电时,阳离子向正极移动,电子从负极沿导线流向正极,据此分析.

解答 解:A、放电时,电解质溶液中氢离子向正极移动Y,故A错误;
B、存在质子交换膜,氢离子能够移向正极,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,Y极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故B错误;
C、乙醇被氧化,发生氧化反应,故C错误;
D、电池总反应与乙醇催化氧化的方程式相同,应为2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O,故D正确;
故选D.

点评 本题考查了原电池原理,根据正负极上发生的电极反应及电子、电解质溶液中阴阳离子移动方向来分析解答即可,易错选项是B,写电极反应式时要注意结合溶液的酸碱性,在酸性溶液,生成物中不能有氢氧根离子生成,在碱性溶液中,生成物中不能有氢离子生成.

练习册系列答案
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14.一氧化碳是一种用途十分广泛的化工基础原料.
(1)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫.已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-393.5kJ•mol-1
CO2(g)+C(s)=2CO(g);△H2=+172.5kJ•mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g);△H3=-296.0kJ•mol-1
请写出CO除SO2的热化学方程式2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g);△H=-270 kJ•mol-1
(2)工业上一般采用CO与H2在一定条件下反应合成甲醇,反应为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表:
温度250℃300℃350℃
A2.0410.2500.012
①某温度下,将2molCO(g)和6molH2(g)充入2L密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.5mol/L,则CO(g)的转化率为50%,此时的温度为300℃.
②在恒容条件下,要提高CO(g)的转化率,可以采取的措施有DE(填字母序号).
A、升高温度        B、加入催化剂      C、增加CO(g)的浓度
D、充入H2(g)加压E、分离出甲醇  F、充入稀有气体加压
③实际生产过程中,合成气要进行循环,其目的是提高原料利用率.
(3)如图甲是--碳酸盐燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质;图乙是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验.
请回答下列问题:
①写出A极发生的电极反应式CO-2e-+CO32-=2CO2
②要进行粗铜的精炼实验时,则B极应与D极(填“C”或“D”)相连.
③当消耗2.24L(标准状况下) CO时,粗铜电极理论上减少铜的质量小于(填“大于”、“等于”或“小于”)6.4g.

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