题目内容

【题目】国际能源期刊报道了一种正在开发中的绿色环保全氢电池,有望减少废旧电池产生的污染。其工作原理如图所示。下列说法正确的是

A.全氢电池工作时,将酸碱反应的中和能转化为电能

B.吸附层 b 发生的电极反应:H2 – 2 e+ 2OH= 2H2O

C.NaClO4 的作用是传导离子和参与电极反应

D.全氢电池的总反应: 2H2 + O2 =2H2O

【答案】A

【解析】

由电子流向可知,左边吸附层为负极,发生了氧化反应,电极反应是H2-2e-+2OH-═2H2O,右边吸附层为正极,发生了还原反应,电极反应是2e-+2H+═H2,结合原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极解答该题。

A. “全氢电池工作时,将酸碱反应的化学能(中和能)转化为电能,故A正确;

B. 右边吸附层为正极,发生了还原反应,电极反应是2e-+2H+═H2,故B错误;

C. NaClO4 的作用是传导离子,没有参与电极反应,故C错误;

D. 由电子流向可知,左边吸附层为负极,发生了氧化反应,电极反应是H2-2e-+2OH-═2H2O,右边吸附层为正极,发生了还原反应,电极反应是2e-+2H+═H2,总反应为:H++OH-═H2O,故D错误;

正确答案是A

练习册系列答案
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【题目】FeSO4 溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用 Fe2,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体[俗称摩尔盐,化学式为(NH4)2Fe(SO4)26H2O],它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定是指物质放置 在空气中不易发生各种化学反应而变质)

I.硫酸亚铁铵晶体的制备与检验

1)某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。

本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,这样处理蒸馏水的目的是_______。向 FeSO4 溶液中加入饱和(NH4)2SO4 溶液,经过操作_______、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一 种浅蓝绿色的晶体。

2)该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。

①如图所示实验的目的是_______C 装置的作用是_______

取少量晶体溶于水,得淡绿色待测液。

②取少量待测液,_______ (填操作与现象),证明所制得的晶体中有 Fe2

③取少量待测液,经其它实验证明晶体中有NH4SO42

II.实验探究影响溶液中 Fe2稳定性的因素

3)配制 0.8 mol/L FeSO4 溶液(pH=4.5)和 0.8 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液(pH=4.0),各取 2 ml 上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加 2 0.01mol/L KSCN 溶液,15 分钟后观察可见:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液;FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。

(资料 1

沉淀

Fe(OH)2

Fe(OH)3

开始沉淀pH

7.6

2.7

完全沉淀pH

9.6

3.7

①请用离子方程式解释 FeSO4 溶液产生淡黄色浑浊的原因_______

②讨论影响 Fe2稳定性的因素,小组同学提出以下 3 种假设:

假设 1:其它条件相同时,NH4的存在使(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中 Fe2+稳定性较好。

假设 2:其它条件相同时,在一定 pH 范围内,溶液 pH 越小 Fe2稳定性越好。

假设 3_______

4)小组同学用如图装置(G为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分 别控制溶液 A0.2 mol/L NaCl)和溶液 B0.1mol/L FeSO4)为不同的 pH

观察记录电流计读数,对假设 2 进行实验研究,实验结果如表所示。

序号

A0.2mol·L1NaCl

B0.1mol·L1FeSO4

电流计读数

实验1

pH=1

pH=5

8.4

实验2

pH=1

pH=1

6.5

实验3

pH=6

pH=5

7.8

实验4

pH=6

pH=1

5.5

(资料 2)原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原 电池的电流越大。

(资料 3)常温下,0.1mol/L pH=1 FeSO4 溶液比 pH=5 FeSO4 溶液稳定性更好。 根据以上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:

U 型管中左池的电极反应式____________

②对比实验 1 2(或 3 4 ,在一定 pH 范围内,可得出的结论为____________

③对比实验________________________,还可得出在一定pH 范围内溶液酸碱性变化对 O2 氧化性强弱的影响因素。

对(资料 3)实验事实的解释为____________

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