题目内容

14.某MCFC型塑料电池可同时供应电和水蒸气,其工作温度为600℃-700℃,所用燃料为氢气,电解质为熔融的K2CO3.该电池的总反应式为:2H2+O2=2H2O,负极反应为:H2+CO32--2e-=H2O+CO2.则下列推断中,正确的是(  )
A.通入氢气的一极为电池的正极
B.当电池中生成1 mol水时,转移4 mol电子
C.正极反应为4OH--4e-=2H2O+O2
D.放电时CO32-向负极移动

分析 A、通入氢气失电子,为电池的负极;
B、生成1mol水转移2mol电子;
C、生成1mol水转移2mol电子;
D、电池放电时,阴离子向负极移动.

解答 解:A、通入氢气失电子,为电池的负极,故A错误;
B、已知该电池的总反应为2H2+O2═2H2O,则生成1mol水转移2mol电子,故B错误;
C、燃料电池中,正极发生的是氧气得电子的反应过程,电极反应为:O2+2CO2+4e-→2CO32-,故C错误;
D、电池放电时,阴离子向负极移动,则CO32- 向负极移动,故D正确;
故选D.

点评 本题是一道有关燃料电池的工作原理的综合题目,要求学生熟悉原电池原理,把握正负极的判断方法和电极方程式的书写方法,具备分析和解决问题的能力,题目难度中等.

练习册系列答案
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4.CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂.一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2•6H2O的工艺流程如下:

已知:①浸出液含有阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2
开始沉淀2.77.67.64.07.7
完全沉淀3.79.69.25.29.8
③CoCl2•6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成CoCl2
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O.
(2)写出加适量NaClO3发生反应的主要离子方程式ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O.
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为Fe(OH)3 、Al(OH)3
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是蒸发(浓缩)、冷却(结晶)和过滤.
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图1.向“滤液”中加入萃取剂的目的是除去溶液中的Mn2+;其使用的最佳pH范围是B(填选项序号).

A.2.0~2.5
B.3.0~3.5
C.4.0~4.5
D.5.0~5.5
(6)为测定粗产品中CoCl2•6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量.通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水(答一条即可).
(7)已知某锂离子电池正极是LiCoO2,含Li+导电固体为电解质.充电时,Li+还原为Li,并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中(如图2所示).若该电池的总反应为LiCoO2+C6$\frac{\underline{\;充电\;}}{放电}$ CoO2+LiC6,则电池
放电时的正极反应式为CoO2+Li++e-=LiCoO2

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