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17.固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的.它以固体氧化锆一氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过.该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应.下列判断正确的是(  )
A.该电池的总反应方程式为:2H2+O2=2H2O
B.电子由a极流向b极
C.a极对应的电极反应式为2H2O+O2-4e=4OH-
D.有O2参加反应的a极为电池的阳极

分析 该电池属于固体燃料电池,以固体氧化锆-氧化钇为电解质,电池工作时,正极上氧气得电子生成阳离子,则正极上反应为O2+4e-=2O2-;负极为氢气失电子发生氧化反应,负极:2H2-4e-+2O2-═2H2O,总反应为:2H2+O2=2H2O.

解答 解:A、该电池正极上反应为O2+4e-=2O2-,负极:2H2-4e-+2O2-═2H2O,总反应为:2H2+O2=2H2O,故A正确;
B、电子由负极b极流向正极a极,故B错误;
C、a极为正极,电极反应为:O2+4e-=2O2-,故C错误;
D、在燃料电池中,有O2参加的a极为原电池的正极,故D错误.
故选A.

点评 本题考查原电池的工作原理,涉及正负极的判断,电极反应式的书写等问题,题目难度不大,注意基础知识的积累.

练习册系列答案
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8.无水MgBr2可用作催化剂.实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,装置如图所示(夹持仪器略去).主要步骤如下:
步骤l:三颈瓶中装入10g铁屑和150ml无水乙醚,装置B中加入适量的液溴.
步骤2:缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中.
步骤3:反应完毕后恢复至室温,过滤,将滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至0℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品.
步骤4:常温下用苯溶解粗品,冷却至0℃,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加热至160℃分解得无水MgBr2产品.
已知:
①Mg和Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性.
②MgBr2+3C2H5OC2H5═MgBr2•3C2H5OC2H5
请回答:
(1)仪器A的名称是球形冷凝管,它在实验中的作用是使挥发出的乙醚和溴蒸气冷却并回流至反应装置.
(2)步骡2中,可以将B装置中的溴完全导入三颈瓶中的原因是氮气的气流促进了液溴的挥发;该实验如果将所用液溴一次性全部加入三颈瓶中,其后果是反应过于剧烈,使反应过程难以控制.
(3)步骡3中,第一次过滤得到的固体物质是镁屑;根据步骤3、4,请总结出三乙醚合溴化镁所具有的物理性质:可溶于苯等有机溶剂,在0℃时的溶解度较小.
(4)请根据Mg的性质设计实验证明O2的氧化性比N2的强:将燃着的镁带分别插入O2和N2中,前者燃烧剧烈.
(5)将步骤得到的产品在干燥器中冷却到室温后,称量,其质量为61.4g.则该实验制取MgBr2的产率是80.1%.

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