题目内容

16．（1）我国首创的海洋电池，总反应为：4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3，负极发生氧化反应（填“氧化”或“还原”），负极电极反应式为Al-3e-=Al3+；正极为铂网，电流（填“电子”或“电流”）从铂极流出；海水为电解质溶液，海水中的Na+移向正极（填“正极”或“负极”）．
（2）如图烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生大量气泡的是C

（3）航天技术使用氢氧燃料电池具有高能、轻便，不污染优点，氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式均可表示为：2H2+O2=2H2O．酸式氢氧燃料电池的电解质是酸，其负极反应为：2H2-4e-=4H+，则正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O；
（4）设计出燃料电池使天然气CH4氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一．最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入天然气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-离子．回答如下问题：
①这个电池的正极发生的反应是：O2+4e-=2O2-；
②天然气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全，产生碳堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年时间，正是新一代化学家的历史使命．
③若将此甲烷燃料电池设计成在25%的KOH溶液中的电极反应，该电池的负极区域的碱性会减弱（填“增强”、“减弱”或“不变”）

分析 （1）根据电池反应式判断正负极；根据得失电子判断反应类型；根据电子流向判断电流流向及离子移动方向；
（2）铜和稀硫酸不反应，如果装置中铜电极上产生大量气泡说明该装置构成了原电池，且铜作正极；
（3）根据电池反应式=正极反应式+负极反应式，写出正极反应式或负极反应式；
（4）甲烷燃料电池中，甲烷在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，烷不完全氧化会生成碳粒，从而堵塞电极的气体通道，甲烷燃料电池生成的二氧化碳能够与KOH溶液反应，导致溶液碱性减弱．

解答 解：（1）根据反应方程式知，活泼的金属作负极，所以负极是Al，负极失电子发生氧化反应，电极反应式为Al-3e-=Al3+；正极为铂网，电子从负极经外电路到正极，电流正好相反，从正极经外电路到负极；正极上聚集大量电子，根据异性相吸，所以钠离子移向正极，
故答案为：氧化；Al-3e-=Al3+；电流；正极；
（2）解：铜和稀硫酸不反应，如果装置中铜电极上产生大量气泡说明该装置构成了原电池，且铜作正极，
A．Cu、Ag均不与稀硫酸反应，不能发生自发的氧化还原反应，不能构成原电池，故A错误；
B．Cu、Ag均不与稀硫酸反应，不能发生自发的氧化还原反应，该装置不能构成原电池，故B错误；
C．该装置构成原电池，Zn易失电子作负极，铜作正极，所以符合条件，故C正确；
D，该装置不能构成闭合回路，所以不能形成原电池，故D错误；
故答案为：C；
（3）酸式氢燃料电池的电解质是酸，电池总反应式均可表示为：2H2+O2=2H2O①
其负极反应为：2H2-4e-=4H+ ②，
则正极反应为 ①-②，即O2+4e-+4H+=2H2O，故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O；
（4）①甲烷燃料电池中，甲烷在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，所以氧气放电生成氧离子，电极反应式为O2+4e-=2O2-，故答案为：O2+4e-=2O2-；
②烷不完全氧化会生成碳粒，从而堵塞电极的气体通道，故答案为：碳；
③甲烷燃料电池生成的二氧化碳能够与KOH溶液反应，导致溶液碱性减弱，故答案为：减弱．

点评 本题考查化学电源新型电池以及原电池的判断、电极反应式书写，题目难度中等，注意电极反应式的书写．

练习册系列答案
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6．下列说法正确的是（　　）
A．两种化合物组成元素相同，且各元素的质量分数也相同，则两者一定是同分异构体
B．分子中有6个碳原子的烃只能形成5个碳碳单键
C．丙烯分子中的所有原子都在同一平面内
D．分子式为C3H6Cl2与C3H2Cl6的有机物所具有的同分异构体数目相同
7．据碘与氢气反应的热化学方程式
（1）I2（g）+H2（g）?2HI（g）△H=-9.48 kJ•mol-1
（2）I2（s）+H2（g）?2HI（g）△H=+26.48 kJ•mol-1
下列判断正确的是（　　）
A．254gI2（ g）中通入 2gH2（ g），反应放热 9.48 kJ
B．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ
C．反应（1）的产物比反应（2）的产物稳定
D．反应（2）的反应物总能量比反应（1）的反应物总能量低
4．请根据官能团的不同对下列有机物进行分类．（将序号填入空格处）
①CH3CH2OH ② ③CH3CH2Br ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
（1）醛：⑦；（2）芳香族：⑤⑥⑨⑩；（3）酯④；（4）醇：①；（5）酚：⑤．
11．下列说法不正确的是（　　）
A．参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素
B．光是影响某些化学反应速率的外界条件之一
C．在给定条件下，当一个可逆反应达到平衡状态时，这就是这个反应所能达到的限度
D．不管什么反应，增大浓度，或加热或加压，或使用催化剂，都可以加快反应速率
1．含有Ag+、Al3+、Mg2+、Ba2+等四种金属离子的混合溶液．欲使上述四种离子分别以沉淀形式从溶液中分离出来．下列加入试剂的顺序能达到实验目的是（　　）
A．NaOH、NaCl、HCl、Na2SO4B．NaCl、Na2SO4、NaOH、HCl
C．NaCl、NaOH、Na2SO4、HClD．Na2SO4、NaOH、NaCl、HCl
8．向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液，继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成．经查资料得知：Ag++2NH3•H2O?Ag（NH3）2++2H2O．下列分析不正确的是（　　）
A．浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl （s）?Ag+（aq）+Cl-（aq）
B．实验可以证明NH3结合Ag+能力比Cl-强
C．由资料信息可推知：加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl
D．实验表明实验室可用氨水洗涤银镜反应后的试管
5．下列有关离子方程式与所述事实相符的是（　　）
A．用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘：2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O
B．某溶液中存在大量Fe3+、S2-、Cl-、Na+，加入NaOH溶液发生反应：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓
C．向AlCl3溶液中投入过量的Na：Na+Al3++2H2O=Na++AlO2-+2H2↑
D．将Na2O2固体投入H218O中：2H218O+2Na2O2=4OH-+4Na++18O2↑
6．下列说法中正确的是（　　）
A．10mL 0.5mol/L CH3COONa溶液与6mL 1mol/L盐酸混合：c（Cl-）＞c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（OH-）
B．等浓度的下列稀溶液：①硫酸氢钠 ②乙酸钠 ③醋酸 ④碳酸氢钠 ⑤硝酸钠 ⑥苯酚钠，它们的pH由小到大排列为：③⑤①④②⑥
C．常温下0.1 mol/L的下列溶液 ①NH4Al（SO4）2 ②NH4Cl ③NH3•H2O ④CH3COONH4中c （NH4+）由大到小的顺序是：②＞①＞④＞③
D．在25℃时，将a mol•L-1的氨水与0.01 mol•L-1的盐酸等体积混合反应时溶液中c（NH4+）=c（Cl-）．用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$

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