题目内容

7．氢氧燃料电池是燃料h2和o2起反应将化学能转变为电能的装置．
（1）若电解质是KOH溶液，负极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O；反应进行后，溶液的pH将降低（填“升高”“降低”或“基本不变”）．
（2）若改用稀硫酸溶液做导电物质，正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O；反应进行后，溶液pH将升高；（填“升高”“降低”或“基本不变”）．
（3）若需将反应Cu+Fe3+=Cu2+ Fe2+设计成原电池装置，则负极材料为Cu，正极材料为石墨；，电解质溶液为FeCl3溶液．
（4）若电解质溶液为浓硫酸溶液，电极材料为Al、Cu，负极上发生的电极反式为Cu-2e-=Cu2+．

分析 （1）氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，碱性环境下：H2-2e-+2OH-=2H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，碱性环境下，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，根据电极反应式来回答；
（2）氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，酸性环境下，电极反应式为H2-2e-=2H+，通入氧气的一极为原电池的正极，酸性环境下，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O；
（3）由方程式可知，Cu被氧化，为原电池的负极，则正极可为碳棒或不如Cu活泼的金属，电解质溶液为氯化铁溶液，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，据此分析解答；
（4）若电解质溶液为浓硫酸溶液，电极材料为Al、Cu，金属铝遇到浓硫酸会钝化，负极是金属铜，发生失电子的氧化反应，据此回答．

解答 解：（1）氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，碱性环境下：H2-2e-+2OH-=2H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，碱性环境下，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，总反应是氢气和氧气反应生成水，所以pH增加，
故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O；降低；
（2）氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，酸性环境下，电极反应式为H2-2e-=2H+，通入氧气的一极为原电池的正极，酸性环境下，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O；总反应是氢气和氧气反应生成水，所以pH增加，
故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O；升高；
（3）由方程式Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2可知，Cu被氧化，为原电池的负极，负极反应为Cu-2e-=Cu2+，正极Fe3+被还原，电极方程式为2Fe3++2e-=2Fe2+，正极可为碳棒，电解质溶液为氯化铁，
则原电池装置图可设计为，
故答案为：Cu；石墨；FeCl3溶液；
（4）若电解质溶液为浓硫酸溶液，电极材料为Al、Cu，金属铝遇到浓硫酸会钝化，负极是金属铜，发生失电子的氧化反应，Cu-2e-=Cu2+，故答案为：Cu-2e-=Cu2+．

点评 本题考查了原电池的工作原理以及电极反应的书写知识，明确原电池原理是解本题关键，再根据方程式中元素化合价变化确定正负极材料及电解质溶液，同时考查学生分析问题、解决问题的能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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A．（c-a-b）kJB．（a+b-c）kJC．（2c-a-b）kJD．$\frac{2c-a-b}{2}$kJ
18．（1）下列五种物质中，①Ar ②CO2 ③HCl④NaOH ⑤K2S，只存在共价键的是②③，只存在离子键的是⑤，既存在离子键又存在共价键的是④，不存在化学键的是①．（填序号）
（2）有下列四组物质：①H2O和D2O    ②12C和13C    ③O2和O3    ④H2和T2
其中，互为同位素的是②，互为同素异形体的是③．（填序号）
15．下列叙述正确的是（　　）
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②泥水、淀粉溶液、盐酸分别属于悬浊液、胶体、溶液
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④元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
⑤第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
⑥已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571kJ•mol-1则氢气的燃烧热为△H=-285.5kJ•mol-1
⑦因为常温下白磷可自燃，而氮气须在放电时才与氧气反应，所以非金属性：P＞N．
A．只有②④⑥B．只有①⑤⑥C．只有②③④D．只有③⑤⑦
2．分子式为C10H14的一取代芳香烃，其可能的结构有（　　）
A．2种B．3种C．4种D．5种
12．下列各组物质分类正确的是（　　）
ABCD
强电解质HFHClO4Ba（OH）2食盐水溶液
弱电解质Cu（OH）2NH3•H2OBaSO4HClO
非电解质CuSO2蔗糖H2O
A．AB．BC．CD．D
19．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质．请回答下列问题：
（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如图：△H=+88.6kJ/mol
则M与N相比，较稳定的是M．
（2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO．
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16．W是由A、B两种元素组成的AB2型化合物．
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②当阴、阳离子个数比为1：1时阴离子的电子式为．
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17．决定化学反应速率的主要因素是（　　）
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C．温度D．压强

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