题目内容

18．航天技术使用氢氧电池具有高能、轻便，不污染优点，氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，酸式氢燃料电池的电解质是酸，则正极反应为O2+4H++4e-=2H2O；碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其负极反应为：2H2-4e-+4OH-=4H2O，正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-．

分析 根据题给总反应式可知，H2在负极反应，氧气在正极反应，酸性条件下，正极反应为O2+4H++4e-=2H2O；碱性条件下，负极反应为2H2-4e-+4OH-=4H2O，其正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，以此解答该题．

解答 解：根据反应式可知H2在反应中被氧化，O2被还原，H2应在负极发生反应，O2在正极反应；
燃料与氧气燃烧的总化学方程式为2H2+O2=2H2O，电解质溶液为酸时，正极反应为：O2+4H++4e-=2H2O；
如果电解质为碱，则负极反应式为：2H2-4e-+4OH-=4H2O，其正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+4H++4e-=2H2O；2H2-4e-+4OH-=4H2O；O2+2H2O+4e-=4OH-．

点评 本题考查原电池的工作原理，题目难度不大，注意依据原电池的原理应用，首先考虑原电池反应所依据的氧化还原反应，再考虑产物与电解质溶液的反应．

练习册系列答案
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3．工业上用CO生产燃料甲醇．一定温度和容积条件下发生反应：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．图1表示反应中的能量变化；图2表示一定温度下，在体积为1L的密闭容器中加入2molH2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化．请回答下列问题：
（1）在“图1”中，曲线b（填“a”或“b”）表示使用了催化剂；没有使用催化剂时，在该温度和压强条件下反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的△H=-91kJ/mol．
（2）下列说法正确的是
A．起始充入的CO的物质的量为1mol
B．增加CO的浓度，H2的转化率会增大
C．容器中压强恒定时，反应达到平衡状态
（3）从反应开始到建立平衡，v（CO）=0.075mol•L-1•min-1；达到平衡时，c（H2）=0.5mo/L，该温度下CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的化学平衡常数表达式为K=$\frac{{C（C{H_3}OH）}}{{C（CO）•{C^2}（{H_2}）}}$．达到平衡后若保持其它条件不变，将容器体积压缩为0.5L，则平衡正向移动 （填“正向”、“逆向”或“不”）．
（4）已知CH3OH（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）；△H=-193kJ/mol，又知H2O（l）=H2O（g）；△H=+44kJ/mol，请写出32g的CH3OH（g）完全燃烧生成液态水的热化学方程式CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-281kJ/mol．
4．下列说法正确的是（　　）
A．已知P（红磷，s）=P（白磷，s）△H＞0，则白磷比红磷稳定
B．测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SiO3的溶液pH，发现后者的更高，说明碳的非金属性强于硅
C．温度和压强一定时，对于可逆反应：2NO2（g）?N2O4（g），混合气体的密度不再改变，则反应达到平衡状态．
D．将NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合后生成白色沉淀，是两种溶液水解相互促进的结果
6．二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，根据要求解决下列问題：
（1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1．
（2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：

①电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$NCl3+3H2↑．
②溶液X中大量存在的阴离子有Cl-、OH-．
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是c（填标号）．
a．水b．碱石灰c．浓硫酸d．饱和食盐水
（3）为了测定混合气体中ClO2的含量，我们通常用酸化的KI溶液与之反应．
①请写出ClO2与碘化钾反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+═2Cl-+5I2+4H2O．
②如果反应过程中共消耗了 0.04mol的KI，则此混合气体中ClO2的质量为0.5400克．
13．化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关．下列说法正确的是（　　）
A．在食品袋中放入硅胶、生石灰的透气小袋，可防止食物受潮、氧化变质
B．天然气、酒精和汽油分别属于化石能源、不可再生能源和二次能源
C．富含N、P元素的生活用水可以直接用来灌溉农田
D．酸雨样品露天放置一段时间，酸性增强，是由于雨水所含成分被氧化的原因
3．离子反应是中学化学中重要的反应类型．回答下列问题：

（1）在发生离子反应的反应物或生成物中，一定存在③⑤．（填序号）
①单质　②氧化物　③电解质　④盐　⑤化合物
（2）可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系．如分解反应和氧化还原反应可表示为下图．请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系．
（3）用双线桥法标出下列方程式的电子转移数目和方向
5KI+KIO3+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O
（4）用单线桥法标出下列方程式的电子转移数目和方向MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O
（5）鲜榨苹果汁是人们喜爱的饮料．由于此饮料中含有Fe2+，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色的Fe2+变为棕黄色的 Fe3+．这个变色的过程中的Fe2+被氧化 （填“氧化”或“还原”）．若在榨汁的时候加入适量的维生素C，可有效防止这种现象的发生．这说明维生素C具有：B．
A、氧化性   B、还原性     C、酸性    D、碱性来．
10．某化学小组用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2时，利用刚吸收过SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理．请按要求回答下列问题．
（1）请写出用此法制取Cl2的离子方程式：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（2）该尾气吸收处理一段时间后，吸收液中（假设不含酸式盐）肯定存在的阴离子有OH-、Cl-、SO42-、Cl-；对可能大量存在的其他阴离子（不考虑空气中CO2的影响）设计如下实验进行探究．
①提出假设：
假设1：只存在SO32-；假设2．只存在ClO-；假设3：既存在SO32-也存在ClO-．
②质疑讨论：经分析假设3不合理，理由是SO32-具有强还原性，ClO-具有强氧化性，两者发生氧化还原反应而不能大量共存．
③实验方案设计与分析：
限选试剂：3moL•L-1H2SO4、1moL•L-1NaOH、0.01mol•L-1KMnO4、紫色石蕊试液．
实验步骤 预期现象和结论
步骤一：取少量吸收液于试管中，滴加3mol•L-1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中．
步骤二：在A试管中滴加0.01mol•L-1KMnO4，振荡． 若溶液褪色，则说明假设1成立．
步骤三：在B试管中滴加紫色石蕊溶液，振荡． 若先变红后褪色，则说明假设2成立．
（3）假设有224mL（标准状况下）SO2被15mL 1mol•L-1的NaOH溶液完全吸收，得溶液X．忽略盐类的水解，所得X溶液中溶质正盐的物质的量为0.005mol；0.02．若用0.2000mol•L-1KIO3溶液恰好将上述溶液X中所有的硫元素氧化，还原产物为I2，则消耗KIO3溶液的体积为20mL．
7．将有色气体单质A通入到淀粉碘化钾溶液中，观察到溶液颜色先呈现蓝色，最后蓝色又褪去呈现无色．若在碘单质上直接通入气体A至生成物完全液化，得原子个数比为1：1的红棕色液体B，其化学性质与其组成元素的单质相似．则：
（1）写出组成气体A的元素在周期表中的位置第三周期ⅦA族．
（2）写出B的电子式，判断下列物质不能与B发生化学反应的有C．
A、H2O       B、CH2=CH2         C、Na2SO4溶液      D、SO2水溶液
（3）请用离子方程式表示上述实验中，溶液蓝色褪去的原因5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+．
8．下列实验装置能达到相应实验目的是（　　）
A．
用装置制备Fe（OH）2并能较长时间观察其颜色
B．
用装置制备并收集少量氨气
C．
用装置除去H2S中的水蒸气
D．
用装置制取纯净的乙酸乙酯

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