科学家预言.燃料电池将是 21 世纪获得电能的重要途径．近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂.工作原理是将电极插入KOH溶液中.然后在两极分别添加甲醇和氧气.若a极上添加甲醇, b极:2H2O+O2+4e-═4OH-．关于此燃料电池的下列说法中错误的是( )A．a极为负极.b极为正极B．放电过程中.a.b电极上均发生氧� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．科学家预言，燃料电池将是 21 世纪获得电能的重要途径．近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，工作原理是将电极插入KOH溶液中，然后在两极分别添加甲醇和氧气，若a极上添加甲醇； b极：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-．关于此燃料电池的下列说法中错误的是（　　）

	A．	a极为负极，b极为正极
	B．	放电过程中，a、b电极上均发生氧化还原反应
	C．	该电池工作时添加甲醇的一极，附近溶液的 pH 降低，反应的离子方程式为：CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O
	D．	若用此电源电解饱和食盐水，每消耗 0.1molO₂则阳极理论上生成 0.2molCl₂．

分析甲醇碱性燃料电池中，负极上通入燃料，正极上通入氧化剂，所以a为负极、b为正极，负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应，负极反应式为CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O，正极反应式为2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-，再结合转移电子相等计算．

解答解：A．甲醇燃料电池中，通入燃料甲醇的电极是负极、通入氧化剂氧气的电极是正极，所以a是负极、b是正极，故A正确；
B．放电时，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，故B错误；
C．负极上甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，导致氢氧根浓度降低，所以溶液的pH减小，负极反应式为CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O，故C正确；
D．串联电路中转移电子相等，每消耗 0.1molO₂则阳极理论上生成n（Cl₂）=$\frac{0.1mol×4}{2}$=0.2mol，故D正确；
故选B．

点评本题考查原电池和电解池原理，为高频考点，明确各个电极上发生的反应、反应类型及电极反应式的书写是解本题关键，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写．

练习册系列答案

相关题目

14．

六氰合铁（Ⅲ）酸钾K₃[Fe（CN）₆]俗称赤血盐，在医药工业、印染工业及钢铁工业均有重要作用，请回答下列问题：
（1）赤血盐属于离子晶体，其中心离子价电子排布式为3d⁵．
（2）K₃[Fe（CN）₆]中四种组成元素的第一电离能由大到小的排序是N＞C＞Fe＞K，存在的作用力有acd（填选项序号）．
a．离子键 b．金属键 c．配位键 d．极性共价键 e．非极性共价键 f．分子间作用力
（3）类卤素离子SCN^-可用于Fe³⁺的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸（H-S-C═N）和异硫氰酸（H-N═C═S），这两种酸中沸点较高的是异硫氰酸（或H-N=C=S）．
（4）六氰合铁（Ⅲ）酸钾常温下很稳定，经灼烧可完全分解，产生剧毒的氰化钾和氰．
化学方程式：2K₃[Fe（CN）₆]$\frac{\underline{\;灼烧\;}}{\;}$6KCN+2FeC₂+2N₂+（CN）₂
①产物氰（CH）₂中含有的σ键和π键数目比为3：4．
②（CH）₂中C原子的杂化轨道类型为sp，请写出一个与（CH）₂具有相同空间构型和原子数的分子：C₂H₂．
③若KCN的晶胞结构如图所示，则KCN晶体中距离K⁺最近的K⁺的数目为12，若该晶体的密度为ρ g•cm^-3，图示中K⁺与K⁺的核间距a=$\frac{\sqrt{2}}{2}×\root{3}{\frac{260}{ρ•{N}_{A}}}$cm．

15．

如图装置电解一段时间，当某极析出0.32g Cu时，I、Ⅱ、Ⅲ中溶液pH分别为（溶液足量，体积均为100mL且电解前后溶液体积变化忽略不计）（　　）

12．钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途．
（1）钛铁合金是钛系储氢合金的代表，该合金具有放氢温度低、价格适中等优点．
①Ti的基态原子价电子排布式为3d²4s²；
②Fe的基态原子共有7种不同能级的电子．
（2）制备CrO₂Cl₂的反应为K₂Cr₂O₇+3CCl₄═2KCl+2CrO₂Cl₂+3COCl₂↑．
①上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序是O＞Cl＞C（用元素符号表示）
②COCl₂分子中所有原子均满足8电子构型，COCl₂分子中σ键和π键的个数比为3：1，中心原子的杂化方式为sp²．

19．

连二次硝酸（H₂N₂O₂）是一种二元酸，可用于制N₂O气体．
（1）连二次硝酸中氮元素的化合价为+1．
（2）常温下，用0.01mol•L^-1的溶液NaOH滴定10mL0.01mol•L^-1H₂N₂O₂溶液，测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示．
①写出H₂N₂O₂在水溶液中的电离方程式：H₂N₂O₂?HN₂0₂^-+H⁺．
②c点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺））＞c（N₂0₂^2-）＞c（OH^-）＞c（HN₂0₂^-）＞c（H⁺）．
③b点时溶液中c（H₂N₂O₂）＞（填“＞”“＜”或“=”，下同）c（N₂O₂^2-）．
④a点时溶液中c（Na⁺）＞c（HN₂O₂^-）+C（N₂O₂^2-）．
（3）硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合，可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀，向该分散系中滴加硫酸钠溶液，当白色沉淀和黄色沉淀共存时，分散系中$\frac{c（{N}_{2}{O}_{2}^{2-}）}{c（S{O}_{4}^{2-}）}$=3.0×10^-4．[已知K_sp（Ag₂N₂O₂）=4.2×10^-9，K_sp（Ag₂SO₄）=1.4×10^-5]．

9．

25℃时，将浓度均为0.1mol/LHX溶液和HY溶液分别与等浓度的NaHCO₃溶液等体积混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图如图所示：下列说法正确的是（　　）

	A．	用等浓度的两种酸恰好中和等浓度等体积的氢氧化钠溶液，前者所用的体积大于后者
	B．	pH值相同的HX和HY溶液中水的电离程度：HX＞HY
	C．	相同体积相同浓度的NaX和NaY溶液中阴离子数目前者大于后者
	D．	向10mL 0.1mol/L的Na₂CO₃溶液中缓慢滴加10mL0.1mol/L的HY，混合后的离子浓度大小关系：c （Na⁺）＞c （Y^-）＞c （HCO₃^-）＞c （OH^-）＞c （H⁺）

16．能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理方法是（　　）

13．根据下列结构示意图，判断下列说法中正确的是（　　）

	A．	在CsCl晶体中，距Cs⁺最近的Cl^-有6个
	B．	在CaF₂晶体中，Ca²⁺周围距离最近的F^-有4个
	C．	在SiO₂晶体中，每个晶胞中含有4个Si原子和8个O原子
	D．	在铜晶体中，每个铜原子周围距离最近的铜原子有12个

4．

如图，曲线表示在800℃时和某反应有关的物质A、B、C的物质的量浓度从开始反应至4min时的变化图象，试回答：
（1）该反应的反应物是A．
（2）该反应的化学方程式是2A$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$B+3C．
（3）反应开始至4min，若用A的浓度来表示该反应的平均速率为0.2mol/（L•min）．

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