题目内容

20．氢氧燃料电池以H2为还原剂，O2为氧化剂，电极为多孔镍，电解质溶液为30%的KOH溶液，该电池的正极发生还原（填“氧化”、“还原”）反应，正极反应式为O2+2H2O+4eˉ═4OHˉ，放电时，阴离子移向负极．若将H2改为甲烷，其他条件均不变，也可以形成甲烷燃料电池，其负极反应式为CH4+10OHˉ-8eˉ═CO32ˉ+7H2O．

分析 氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，工作时，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应；放电时阴离子向负极移动，若将H2改为甲烷，其他条件均不变，也可以形成甲烷燃料电池，燃料发生氧化反应，由此分析解答．

解答 解：氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，工作时，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4eˉ═4OHˉ；放电时阴离子向负极移动，若将H2改为甲烷，其他条件均不变，也可以形成甲烷燃料电池，燃料发生氧化反应，电极反应式为：CH4+10OHˉ-8eˉ═CO32ˉ+7H2O，
故答案为：还原；O2+2H2O+4eˉ═4OHˉ；负；CH4+10OHˉ-8eˉ═CO32ˉ+7H2O．

点评 本题考查了燃料电池的组成以及工作原理知识，题目难度不大，注意电极反应式以及总反应的书写是关键．

练习册系列答案
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10．常温时，在同体积pH=3的HCl、HNO3、CH3COOH溶液中，加入足量镁粉，下列说法正确的是（　　）
A．HCl和HNO3放出H2一样多B．醋酸中放出H2最多
C．HCl中放出H2最多D．HNO3比醋酸放出H2多
11．下列有关金属的工业制法中，错误的是（　　）
A．制钠：以海水为原料制得NaCl，再电解熔融NaCl得钠
B．制镁：以海水等为原料，经一系列过程制得氯化镁，用H2还原MgCl2得镁
C．制铁：以焦炭和铁矿石等为原料，用CO还原铁矿石得铁
D．制硅：用焦炭还原二氧化硅制得粗硅
8．在一定条件下相互转化关系如图所示（反应条件和部分产物已省略）
（1）若A为金属单质，B、C为常温下气态非金属单质，D为黑色晶体，A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
（2）若A为金属单质，B、C为非金属单质，C为黑色固体，A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（3）若A为非金属单质，B为金属单质，C为D的水溶液，图示中所有反应均为化合反应，A和E在水溶液中反应生成D的离子方程式为Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-，B和C在水溶液中反应生成E的离子方程式为Fe+2Fe3+═3Fe2+．
15．将11g铝铁合金的粉末放入100mL过量的KOH溶液中充分反应，得到标准状况下6.72L H2．试计算：
（1）该合金中铝的质量分数（保留两位有效数字）；
（2）该合金中铝和铁的物质的量之比．
5．化学学习中要注重对过程的分析，按要求回答下列问题：
（1）向石蕊试剂中通入氯气，起始时溶液变红，一段时间后溶液褪色，则使溶液变红和褪色的微粒分别是H+、HClO．
（2）将一小块钠投入到盛氯化铵的溶液中，有氨气生成，其反应过程分为两步，其中第二步反应的离子方程式为NH4++OH-═NH3↑+H2O．
（3）向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba（OH）2溶液到中性，写出发生反应的离子方程式2H++SO42-+Ba2++2OH-═BaSO4↓+2H2O；在以上中性溶液中，继续滴加Ba（OH）2溶液，请写出此步反应的离子方程式Ba2++SO42-═BaSO4↓．
12．某石蕊的分子结构如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．有机物中的碳氧双键可以断裂发生加成反应
B．加入溴水只发生苯环上的取代反应
C．向酸性高锰酸钾溶液中加入该有机物充分振荡后，溶液紫色会褪去
D．1mol该有机物与足量NaOH溶液反应，消耗2molNaOH
9．在一小烧杯里混合10ml 0.01mol/L FeC13溶液和10ml 0.01mol/L KSCN溶液，溶液立即变为红色．
（1）再向溶液中滴入1mol/LFeC13溶液，现象溶液红色加深，平衡正移动，KSCN浓度会降低．
（2）在烧杯中加入KC1固体，现象溶液颜色不变，平衡不移动．
10．已知氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应的化学方程式为：NaClO3+6HCl═NaCl+3Cl2↑+3H2O，被氧化与被还原的氯元素的质量比为（　　）
A．6：1B．5：1C．3：1D．2：1

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