题目内容

17.燃料电池是一种很有发展前景的电池,甲醇燃料电池的结构如图.丁烷在催化剂作用下提供质子(H+)和电子.电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应.电池总反应式为:2C4H10+13O2═8CO2+10H2O.下列说法中正确的是(  )
A.右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气
B.左边的电极为电池的负极,a处通入的是空气
C.电池负极的反应式为:2C4H10+16H2O-52e-═8CO2+52H+
D.电池的正极反应式为:13O2+26H2O+52e-═4OH-

分析 A、依据图中电子流向分析,原电池中电子是从负极流向正极;电子流出的一端是负极,流入的一端为正极,得到电子发生还原反应;
B、依据图中电子流向分析,原电池中电子是从负极流向正极;电子流出的一端是负极,失电子发生氧化反应;
C、负极是甲醇失电子发生氧化反应,依据电极反应的产物和环境写出电极反应式;
D、正极是氧气得到电子发生还原反应,氧气得到电子生成氢氧根离子,在图中是酸性介质,电极反应产物应写成水的形式.

解答 解:A、原电池中电子是从负极流向正极;电子流出的一端是负极,流入的一端为正极,所以右边的电极为电池的正极,b处通入的是空气,故A错误;
B、依据图中电子流向分析,原电池中电子是从负极流向正极;电子流出的一端是负极,失电子发生氧化反应;所以a处是失电子的一端,通的是丁烷,故B错误;
C、负极是丁烷失电子发生氧化反应,依据电池反应和酸性环境,2C4H10+13O2═8CO2+10H2O,所以负极电极反应为:2C4H10+16H2O-52e-═8CO2+52H+,故C正确;
D、正极是氧气得到电子发生还原反应,氧气得到电子生成氢氧根离子,在图中是酸性介质,电极反应产物应写成水的形式;电池的正极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O,故D错误;
故选C.

点评 本题考查了原电池的原理应用,电极判断,电极名称,电极反应,电极反应式书写的分析判断,掌握原电池原理是解题关键,燃料电池的特征是燃料是电子在负极反应,氧气在正极发生还原反应,题目难度中等.

练习册系列答案
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9.氧化还原反应和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.
①单质    ②氧化物     ③电解质   ④盐    ⑤化合物
(2)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示
请写出一个属于图中阴影部分的化学反应方程式2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3CO2
Cu+2H2SO4(浓) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
C+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CO2↑+2SO2↑+2H2O
3NO2+H2O=2HNO3+NO、
2 NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2+3 H2O
C+4HNO3(浓) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CO2↑+4NO2↑+2H2O
任意一个.
( 3 )离子方程式是重要的化学用语.有的离子方程式不仅可表示一个反应,还可表示一类反应.
下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是③ (填编号)
①Fe+Cu2+═Fe2++Cu        
②Ba2++2OH-+2H++SO42-═BaSO4↓+2H2O
③Cl2+H2O═H++Cl-+HClO  
④CO32-+2H+═CO2↑+H2O
⑤Ag++Cl-═AgCl↓
( 4 )某一反应体系中有反应物和生成物共五种:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2
已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2-→O2
①写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目.=2Cr(OH)3↓+3O2↑+2H2O
②如反应中转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为3.36L.

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