题目内容
3.据报道,摩托罗拉公司开发的一种以甲醇为原料,以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池,充一次电可持续使用一个月.(1)关于该电池的叙述错误的是ACD
A 放电时,正极反应式为:O2+4e-+4H+═2H2O
B.放电时,负极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
C.充电时,原电池的负极与电源的正极相连接
D.充电时,阴极反应式为:4OH--4e-═2H2O+O2↑
(2)若以熔融的K2CO3为电解质,正极充入CO2与O2的混合气体.试写出该燃料电池的电极反应式:负极2CH3OH-12e-+6CO32-=8CO2+4H2O,正极3O2+6CO2+12e-═6CO32-.
分析 (1)放电时,根据电池反应式知,C元素的化合价升高,所以甲醇所在电极为原电池的负极,O元素的化合价降低,所以通入氧气的极为原电池的正极,负极上发生氧化反应CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O,正极上发生还原反应O2+4e-+2H2O=4OH-;
(2)甲醇燃料电池中,甲醇在负极发生氧化反应,氧气在正极上发生还原反应.
解答 解:(1)放电时,根据电池反应式知,C元素的化合价升高,所以甲醇所在电极为原电池的负极,O元素的化合价降低,所以通入氧气的极为原电池的正极,负极上发生氧化反应,
A、放电时,正极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,故A错误;
B.放电时,负极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O,故B正确;
C.充电时,原电池的负极与电源的负极相连接,故C错误;
D.充电时,阴极反应是放电时负极反应的逆反应,CO32-+6e-+6H2O=CH3OH+8OH-,故D错误,
故选ACD;
(2)甲醇燃料电池中,甲醇在负极发生氧化反应2CH3OH-12e-+6CO32-=8CO2+4H2O,氧气在正极上发生还原反应3O2+6CO2+12e-═6CO32-.
故答案为:2CH3OH-12e-+6CO32-=8CO2+4H2O;3O2+6CO2+12e-═6CO32-.
点评 本题考查了原电池原理,明确充放电时各个电极上发生的电极反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,要注意结合电解质溶液酸碱性书写,为易错点.
练习册系列答案
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13.某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-中的几种.①若加入锌粒,产生无色无味无毒的气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量之间的关系如右图所示.则下列说法正确的是( )
| A. | 溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+ | |
| B. | 溶液中一定不含CO32-,一定含有SO42-和NO3- | |
| C. | 溶液中n(NH4+)=0.2 mol | |
| D. | 三种离子的物质的量之比n(H+):n(Al3+):n(Mg2+)=1:1:1 |
14.下列说法正确的是( )
| A. | 酸式盐的溶液一定显碱性 | |
| B. | 只要酸与碱的物质的量浓度和体积分别相等,它们反应后的溶液是中性的 | |
| C. | 纯水呈中性时因为水中c(H+)=c(OHˉ) | |
| D. | 碳酸溶液中氢离子的物质的量浓度是碳酸根离子物质的量浓度的2倍 |
18.下列物质中,既含有非极性共价键又含有离子键的是( )
| A. | Na2O2 | B. | NaCl | C. | NaOH | D. | Br2 |
8.下列离子方程式不正确的是( )
| A. | 乙酸与碳酸钠溶液反应:2CH3COOH+CO32-═2CH3COO-+CO2↑+H2O | |
| B. | 醋酸溶液与新制氢氧化铜反应:2CH3COOH+Cu(OH)2→Cu2++2CH3COO-+2H2O | |
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| D. | 甲醛溶液与足量的银氨溶液共热HCHO+4[Ag(NH3)2]++4OH-$\stackrel{△}{→}$CO32-+2NH4++4Ag↓+6NH3+2H2O |
13.下列电子式书写正确的是( )
| A. | N2:N:::N: | B. | NH3 | C. | H2O | D. | KOH |