题目内容
据报道,以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价) 和H2O2作原料的燃料电池,负极材料采用Pt/C, 正极材料采用MnO2,可用作空军通信卫星电源,其工作原理如下图所示,下列说法正确的是( )
| A.电池放电时,Na+从b极区移向a极区 |
| B.电极a采用MnO2,放电时它被还原 |
| C.该电池负极的电极反应式为:BH4-+8OH––8e– = BO2-+6H2O |
| D.放电时,a极区溶液的pH升高,b极区溶液pH降低 |
C
解析试题分析:燃料电池中燃料为负极、氧化剂为正极,故a为负极、b为正极; A、原电池中阳离子向正极运动,错误;B、a极采用二氧化锰,在放电过程中不参与反应,做催化剂;C、负极发生氧化反应,正确;D、负极(a)消耗氢氧根,pH降低,b极生成氢氧根,PH升高。
考点:考查电化学(燃料电池)基本原理,涉及电极判断、电极反应方程式书写、离子流向等相关知识。
有一种氢氧燃料电池以30%KOH溶液为电解质溶液,工作时的电极反应如下:
2H2+4OH-- 4e-=4H2O O2+2H2O+4e-=4OH-,下列说法中错误的是
| A.电池工作时,电子由负极通过外电路流向正极 |
| B.标准状况下,反应3.36L氢气,转移电子0.2mol |
| C.氢氧燃料电池能量利用率高于氢气直接燃烧的能量利用率 |
| D.产物为无污染的水,属于环境友好电池 |
如下图所示,甲池的总反应式为:N2H4+O2=N2+2H2O![]()
下列关于该电池工作时说法正确的是
| A.甲池中负极反应为:N2H4-4e-=N2+4H+ |
| B.甲池溶液pH不变,乙池溶液pH减小 |
| C.甲池中消耗2.24L O2,此时乙池中理论上最多产生12.8g固体 |
| D.反应一段时间后,向乙池中加一定量CuO固体,能使CuSO4溶液恢复到原浓度 |
用石墨电极电解下列溶液,电解后要恢复原溶液加入物质是原溶质的是( )
| A.Na2SO4溶液 | B.NaOH溶液 | C.CuCl2溶液 | D.H2SO4溶液 |
在电解水时,为了增强导电性,加入的电解质最好选用 ( )
| A.Na2SO4 | B.HCl | C.NaCl | D.CuSO4 |
在下图装置中,若通电一段时间后乙装置左侧电极质量增加,则下列说法错误的是( )![]()
| A.乙中左侧电极反应式:Cu2++2e-=Cu |
| B.电解过程中装置丙的pH无变化 |
| C.向甲中通人适量的HCl气体,可使溶液恢复到电解前的状态 |
| D.当甲装置中产生标准状况下4.48 L气体时,Cu电极上质量增加43.2 g |
镁—次氯酸盐燃料电池具有比能量高、安全方便等优点,该电池主要工作原理如图所示,其正极反应为:ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH-,关于该电池的叙述正确的是![]()
| A.该电池中镁为负极,发生还原反应 |
| B.电池工作时,OH-向正极移动 |
| C.电池工作时,正极周围溶液的pH将不断变小 |
| D.该电池的总反应式为:Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl- |
一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:
| pH | 2 | 4 | 6 | 6.5 | 8 | 13.5 | 14 |
| 腐蚀快慢 | 较快 | 慢 | 较快 | ||||
| 主要产物 | Fe2+ | Fe3O4 | Fe2O3 | FeO2- | |||
下列说法不正确的是( )
A.在pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀
B.在pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀
C.在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e—=2H2O
D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓
硫化氢(H2S)是一种有毒的可燃性气体,用H2S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池,其总反应式为2H2S+3O2+4KOH=2K2SO3+4H2O。
(1)该电池工作时正极应通入 。
(2)该电池的负极电极反应式为: 。
(3)该电池工作时负极区溶液的pH (填“升高”“不变”“降低”)
(4)有人提出K2SO3可被氧化为K2SO4,因此上述电极反应式中的K2SO3应为K2SO4,某学习小组欲将电池工作一段时间后的电解质溶液取出检验,以确定电池工作时反应的产物。实验室有下列试剂供选用,请帮助该小组完成实验方案设计。
0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液,1mol·L-1HNO3,1mol·L-1H2SO4,1mol·L-1HCl,
0.1mol·L-1Ba(OH)2,0.1 mol·L-1 BaCl2。
| | 实验步骤 | 实验现象及相关结论 |
| ① | 取少量电解质溶液于试管中,用pH试纸测其pH。 | 试纸呈深蓝色,经比对溶液的pH约为14,说明溶液中有残余的KOH。 |
| ② | 继续加入 溶液,再加入 溶液,振荡。 | 若有白色沉淀产生,则溶液中含有K2SO4。 若无白色沉淀产生,则溶液中没有K2SO4。 |
| ③ | 另取少量电解质溶液于试管中,先加 1 mol·L-1的H2SO4酸化,再滴入2~3滴0.01 mol·L-1KMnO4酸性溶液,振荡。 | ; 。 |
(5)若电池开始工作时每100mL电解质溶液含KOH56g,取电池工作一段时间后的电解质溶液20.00mL,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤洗涤沉淀,将沉沉在空气中充分加热至恒重,测得固体质量为11.65g,计算电池工作一段时间后溶液中KOH的物质的量浓度 。 (结果保留四位有效数字,假设溶液体积保持不变,已知:M(KOH)=56,M(BaSO4)=233,M(BaSO3)=217)