题目内容

20.如图,有关零排放车载燃料电池叙述正确的是(  )
A.正极通入H2,发生还原反应
B.负极通入H2,发生还原反应
C.总反应式为2H2+O2=2H2O
D.导电离子为质子,且在电池内部由正极定向移向负极

分析 氢氧燃料电池中,通入燃料氢气的电极是负极,发生氧化反应、通入氧化剂氧气的电极是正极发生还原反应,阳离子移向正极,阴离子移向负极,总反应即燃料燃烧反应,据此分析解答.

解答 解:A.燃料电池中,负极上通入燃料、正极上通入氧化剂,所以正极通入氧气,发生还原反应,故A错误;
B.燃料电池中,负极上通入燃料,所以负极通入H2,发生氧化反应,故B错误;
C.总反应即燃料燃烧反应即2H2+O2=2H2O,故C正确;
D.导电离子为质子,质子带正电荷,应由负极移向正极,故D错误;
故选C.

点评 本题考查化学电源新型电池,题目难度不大,明确原电池原理是解本题关键,所有燃料电池中都是负极上通入燃料、正极上通入氧化剂,会根据溶液酸碱性书写电极反应式.

练习册系列答案
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11.我国产铜主要取自黄铜矿(CuFeS2),随着矿石品味的降低和环保要求的提高,湿法炼铜的优势日益突出.该工艺的核心是黄铜矿的浸出,目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法.
I.氧化浸出
(1)在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化,测得有SO42-生成.
①该反应的离子方程式为2CuFeS2+17H2O2+2H+=2Cu2++2Fe3++4SO42-+18H2O.
②该反应在25-50℃下进行,实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值,试分
析其原因为H2O2受热分解;产物Cu2+、Fe3+催化H2O2分解等..
Ⅱ,配位浸出
反应原理为:CuFeS2+NH3•H2O+O2+OH-→Cu(NH3)O42++Fe2O3+SO42-+H2O(未配平)
(2)为提高黄铜矿的浸出率,可采取的措施有提高氨水的浓度、提高氧压(至少写出两点).
(3)为稳定浸出液的pH,生产中需要向氨水中添加NH4C1,构成NH3.H2O-NH4Cl缓冲溶液.某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究:25℃时,向amol.L-l的氨水中缓慢加入等体积0.02mol.L-l的NH4C1溶液,平衡时溶液呈中性.则NH3.H2O的电离常数Kb=
_$\frac{2×10{\;}^{-9}}{a}$(用含a的代数式表示);滴加NH4C1溶液的过程中水的电离平衡正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移动.
Ⅲ,生物浸出
在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物,并鼓入空气,黄铜矿逐渐溶解,反应釜中各物质的转化关系如图所示.

(4)在微生物的作用下,可以循环使用的物质有Fe2(SO43、H2SO4(填化学式),微生物参与的离子反应方程式为4Fe2++O2+4H+$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$4Fe3++2H2O(任写一个).
(5)假如黄铜矿中的铁元素最终 全部转化为Fe3+,当有2mol SO42-生成时,理论上消耗O2的物质的量为4.25 mol.

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