题目内容

4.填写下列表格(电解质溶液PH的变化一栏填写“变大”、“变小”或“不变”)
化学电源名称正极反应式负极反应式电解质溶液pH的变化
碱性氢氧燃料电池O2+2H2O+4e-=4OH-此空不用填写变小
碱性甲烷燃料电池此空不用填写CH4+8e-+10OH-=CO32-+7H2O变小

分析 氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极,发生氧化反应,通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电池总反应为2H2+O2=2H2O,碱性甲烷燃料电池,负极甲烷失电子生成碳酸根离子和水,其负极的电极方程式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,以此解答该题.

解答 解:氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极,发生氧化反应,通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应,碱性溶液中负极反应为2H2-4e-+4OH-=2H2O,正极反应为O2-4e-+2H2O=4OH-,总反应为2H2+O2=2H2O,生成水导致溶液浓度变小,pH变小;
碱性甲烷燃料电池,负极上甲烷失电子生成碳酸根离子和水,其负极的电极方程式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,消耗氢氧根离子,碱的浓度变小,pH变小,故答案为:

化学电源名称正极反应式负极反应是电解质溶液PH的变化
碱性氢氧燃料电池O2+2H2O+4e-=4OH-此空不用填写变小
碱性甲烷燃料电池此空不用填写CH4+8e-+10OH-=CO32-+7 H2O变小

点评 本题考查了燃料电池知识,燃料电池电极反应式的书写要注意结合电解质溶液书写,原料相同,电解质溶液不同,电极反应式不同,注意把握溶液的酸碱性与电极反应,题目难度中等.

练习册系列答案
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14.某学习小组推测SO2能与强氧化剂Cl2反应生成SO2Cl2,为此进行探究.
【查阅资料】:SO2Cl2名称是氯化硫酰,常温下是无色液体,极易水解,遇潮湿空气会产生白雾.
【讨论】
(1)SO2Cl2中S元素的化合价是+6.
(2)实验中制取的SO2和Cl2在混合前都必须提纯和干燥.
【实验探究】
(1)实验中制得了干燥纯净的SO2和Cl2
(2)按如图收集满Cl2后,再通入SO2,集气瓶中立即有无色液体产生,充分反应后,将无色液体和剩余气体分离,分别对无色液体和剩余气体进行如下探究.
Ⅰ.探究反应产物.
向所得无色液体中加入水,立即产生白雾,振荡,静置,得无色溶液.经检验:该无色溶液中的阴离子(除OH-外)只有SO42-、Cl-.证明无色液体为SO2Cl2
(1)SO2Cl2与水反应的化学方程式是SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl.
(2)验证无色溶液中含有Cl-的方法是取少量无色溶液放入试管中,加入Ba(NO32溶液至不再生沉淀为止,静置.取出上层清液,加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,可知无色溶液中含有Cl-
Ⅱ.探究反应进行的程度.
用NaOH溶液吸收分离出的气体,用稀盐酸酸化后,再加入BaCl2溶液,立即产生白色沉淀.证明SO2与Cl2的反应是可逆反应.阐述证明SO2与Cl2是可逆反应的理由由实验中产生的白色沉淀是BaSO4而不是BaSO3,说明用NaOH溶液吸收剩余气体时SO2被Cl2氧化,即剩余气体中必然存在含有SO2和Cl2,因此SO2与Cl2生成SO2Cl2的反应是可逆反应.
【质疑】有同学提出:选修四教材习题中介绍SOCl2(亚硫酰氯)常温下是无色液体,极易水解,遇潮湿空气也会产生白雾.SO2与Cl2 反应若还能生成SOCl2则无法证明生成的是SOCl2.SOCl2与水反应的化学方程式是SOCl2+H2O=SO2+2HCl.小组讨论后认为不会生成SOCl2,理由是SO2与SOCl2中硫元素均为+4价,SO2与Cl2反应不会生成SOCl2

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