据报道.最近研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池.电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍.可连续使用一周充电一次．假定放电过程中.甲醇完全氧化产生的CO2被碱溶液充分吸收生成CO32-(已知2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O)①该电池反应的总离子方程式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O．②若有16克甲醇蒸气� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

6．据报道，最近研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用一周充电一次．假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO₂被碱溶液充分吸收生成CO₃^2-（已知2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O）
①该电池反应的总离子方程式为2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O．
②若有16克甲醇蒸气被安全氧化，产生的电能够电解足量的CuSO₄溶液，整个过程中能量利用率为80%，则将产生标准状况下的O₂13.44升．

分析 ①甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，放电时负极反应为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，正极电极反应式：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，电池反应为2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O；
②电解过程中根据转移电子数相等及其方程式计算．

解答解：①放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-，则反应的总方程式为2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，
故答案为：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O；
②放电时，甲醇被氧化，应为电池负极反应，由负极反应为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，n（CH₃OH）=$\frac{16}{32}$=0.5mol，转移电子的物质的量为0.5mol×6=3mol，
2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄转移电子
22.4L 4mol
x 3mol×80%
x=13.44L，
故答案为：13.44．

点评本题综合考查原电池工作原理，题目难度中等，注意根据题给信息正确书写电极方程式为解答该题的关键，答题时注意体会根据转移电子数相等计算．

练习册系列答案

相关题目

16．柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图，有关柠檬烯的分析正确的是（　　）

	A．	柠檬烯的一氯代物有7种
	B．	柠檬烯和丁基苯互为同分异构体
	C．	柠檬烯的分子中所有的碳原子可能在同一个平面上
	D．	在一定条件下，柠檬烯可以发生加成、取代、氧化、还原等反应

17．下列各组变化中，前者小于后者的是（　　）
①CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁；
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁；
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H₂
③t℃时，在一定条件下，将1mol SO₂和1mol O₂分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时反应放出的热量
④CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）△H₁
CaO（s）+H₂O（l）═Ca（OH）₂（s）△H₂．

14．请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质．

（1）实验室里常用NaOH溶液吸收CO₂，若用100mL 3mol•L^-1的NaOH溶液吸收4.48L（标准状况下）CO₂，完全吸收反应后，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（2）工业上可利用CO或CO₂来制备清洁液体燃料甲醇．已知：800℃时，化学反应①、反应②对应的平衡常数分别为2.5、1.0
反应①：2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ•mol^-1
反应②：H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）△H=+41.2kJ•mol^-1
写出用CO₂与H₂反应制备甲醇的热化学方程式CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（l）△H=-49.6kJ/mol，800℃时该反应的化学平衡常数K的数值为2.5
（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化．写出除去甲醇的离子方程式6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺．
（4）利用光能和光催化剂，可将CO₂和H₂O（g）转化为CH₄和O₂，紫外线照射时，在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，CH₄产量随光照时间的变化如图1所示，在0-15h内，对反应催化效果最好的催化剂是Ⅱ（填序号）
（5）一定温度下，在3L容积可变的密闭容器中发生上述反应②，已知c（CO）随反应时间t的变化曲线a如图2所示，在t₁时刻改变一个条件，曲线a变为b，则改变的条件是加入催化剂，若在t₁时刻，将容器体积3L快速压缩至2L，在图上画出变化曲线，请标注平衡时c（CO）．

1．X、Y、Z是3种原子序数逐渐增大的短周期元素，其中X、Y位于同一主族，X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍．下列说法正确的是（　　）

	A．	元素非金属性由弱到强的顺序为Z＜Y＜X
	B．	化合物YZ₂中各原子都达到8电子结构
	C．	这3种元素的氢化物的沸点由高到低的顺序为：Z＞Y＞X
	D．	其对应的阴离子半径由大到小的顺序为：Z＞Y＞X

11．25℃时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（　　）

	A．	0.1mol/L的Na₂CO₃溶液中：c（CO₃^2-）═2c（HCO₃^-）+c（H⁺）-c（OH^-）
	B．	物质的量浓度之比为1：2的NaClO、NaHCO₃混合溶液中：c（HClO）+c（ClO^-）=2c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+2c（H₂CO₃）
	C．	向3.0L0.1mol/LNaOH溶液中缓慢通入CO₂至溶液增重8.8g时，溶液中：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
	D．	等物质的量的CH₃COOH、CH₃COONa混合溶液PH=4.75中：c（CH₃COO^-）+c（OH^-）＞c（CH₃COOH）+c（H⁺）

2．下列说法错误的是（　　）
①加热HgO制取Hg
②将钠加入氯化铜溶液中制取铜
③电解熔融氯化铝制取铝
④电解饱和食盐水来制取金属钠
⑤不能利用铝热反应制取镁．

19．某种氢氧燃料电池的电解质溶液为KOH溶液．下列有关该电池的叙述不正确的是（　　）

	A．	正极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
	B．	工作一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量不变
	C．	该燃料电池的总反应式为：2H₂+O₂═2H₂O
	D．	该电池工作时每消耗1molO₂，有2mol电子转移

20．A～G各物质间的关系如图，其中B、D为气态单质．

请回答下列问题：
（1）物质C和E的名称分别为浓盐酸、四氧化三铁；
（2）可选用不同的A进行反应①若能在常温下进行，其化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；若只能在加热情况下进行，则反应物A应为KClO₃；
（3）反应②的化学方程式为4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；
（4）新配制的F溶液应加入铁粉以防止其转化为G．请设计简单实验检验如图混合溶液中有F的存在．取混合溶液少许，加入高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，说明有Fe²⁺存在．

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