题目内容

氢氧燃料电池是将H2通入负极，O2通入正极而发生电池反应的，其能量转换率高．
（1）若电解质溶液为硫酸，其正极反应为_______，若反应过程中转移了2mol电子，可产生水的质量为______g．
（2）若用氢氧燃料电池电解由NaCl和CuSO4组成的混合溶液．
其中c（Na+）=3c（Cu2+）=0.3mol/L，取该混合液100mL用石墨做电极进行电解，通电一段时间后，在阴极收集到0.112L（已折算到标准状况）气体．此时氢氧燃料电池外电路中转移电子的物质的量为______mol．（不考虑电路中的其它损耗）．
（1）若电解质溶液是硫酸，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，根据转移电子和水之间的关系式知，生成水的质量=
2mol
4
×2×18g/mol=18g，
故答案为：O2+4H++4e-=2H2O，18；
（2）电解硫酸铜和氯化钠混合溶液时，阴极上铜离子先放电，然后氢离子放电生成氢气，铜完全析出时转移电子的物质的量=
0.3mol
3
×0.1L×2=0.02mol，生成0.112L氢气转移电子的物质的量=
0.112L
22.4Lmol
×2=0.01mol，串联电路中转移电子数相等，所以氢氧燃料电池外电路中转移电子的物质的量为0.03mol，
故答案为：0.03．
练习册系列答案
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美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的电池，其构造如图所示：两个电极均由多孔碳制成，通入的气体由孔隙中流出，并从电极表面放出。

⑴a极是       ，电极反应式是                              。
⑵b极是       ，电极反应式是                              。
⑶氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如甲烷（天然气）、汽油等。请写出甲烷燃料电池中a极的电极反应式为                                                   。此时电池内的总反应方程式为                                               。
二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的清洁、高效能源．
Ⅰ、合成二甲醚反应一：3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-247kJ/mol
一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后，要提高CO的转化率，可以采取的措施是______．
A、低温高压B、加催化剂C、体积不变充入N2 D、增加CO浓度E、分离出二甲醚
Ⅱ、二甲醚燃料电池的工作原理如图一所示．

（1）该电池正极的电极反应式为______．电池在放电过程中，b对应的电极周围溶液的pH______．（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）以上述电池为电源，通过导线与图二电解池相连．
①X、Y为石墨，a为2L 0.1mol/LKCl溶液，写出电解总反应的离子方程式：______．
②X、Y分别为铜、银，a为1L 0.2mol/LAgNO3溶液，写出Y电极反应式：______．
（3）室温时，按上述（2）①电解一段时间后，取25mL上述电解后溶液，滴加0.2mol/L醋酸得到图三（不考虑能量损失和气体溶于水，溶液体积变化忽略不计）．
①结合图三计算，上述电解过程中消耗二甲醚的质量为______．
②若图三的B点pH=7，则滴定终点在______区间（填“AB”、“BC”或“CD”）．
③C点溶液中各离子浓度大小关系是______．
下列有关以KOH溶液为电解液的氢氧燃料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，电解液中KOH的物质的量浓度不变
C．该燃料电池的总反应式为：2H2+O2=2H2O
D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24LCl2（标准状况）时，有0.2mol电子转移
 据报道，美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池。锌电池具有容量大、污染少等优点。电池反应为2Zn＋O2＝2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气。下列叙述正确的是
A．锌为正极，空气进入负极反应
B．负极反应为Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2O
C．正极发生氧化反应
D．电解液肯定是强酸
锌片和碳棒用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是
A．阴极B．正极C．阳极D．负极
工业上生产氯气，常用电解槽中电解饱和食盐水，为了避免电解产物之间发生反应，常用阳离子交换膜将电解槽隔成两部分。下图（左图）为电解槽的示意图。
⑴这种阳离子交换膜，只允许溶液中的    通过。(填下列微粒的编号)
①    ②   ③  ④  ⑤  ⑥
⑵写出在电解过程中阳极发生的电极方程式：    。
⑶已知某电解槽每小时加入10%的氢氧化钠溶液10kg，每小时能收集到标况下的氢气896L,而且两边的水不能自由流通。则理论上计算，电解后流出的氢氧化钠溶液的质量分数为    。

⑷某化学课外兴趣小组设计了用电解法制取乙醇钠的工业方法，所用的电解槽如上右图所示，设计要求：①所用的交换膜不能让分子自由通过；②电解过程中消耗的原料是氢氧化钠和乙醇。回答下列问题：
写出在电解过程中阳极发生的电极方程式    。
②最后从乙醇钠的乙醇溶液中分离得到纯净乙醇钠固体的方法是：     。
（5）如图所示的是一个燃料电池的示意图，当此燃料电池工作时，

①如果a极通入H2，b极通入O2，NaOH溶液作电解质溶液，则负极发生的电极方程式：              
②如果a极通入CH4，b极通入O2，NaOH作电解质溶液，则负极发生的电极方程式：    
甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子，电子经外电路，质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应式为2CH3OH+3O22CO2+4H2O。下列关于该电池的分析：①甲醇是负极②H+向负极移动③负极反应：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ ④1 mol CH3OH完全反应转移12 mol电子 ⑤正极反应：O2+4e-+2H2O==4OH-⑥该电池的电解质溶液可能是碱液。其中正确的是
A．①②⑥B．②③④⑤C．③D．①③
Li-SO2电池具有输出功率高和低温性能好等特点。其电解质是LiBr，溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈，电池反应为2Li+2SO2Li2S2O4。下列说法正确的是（   ）
A．该电池反应为可逆反应
B．放电时，Li+向负极移动
C．充电时，阴极反应式为Li++e一=Li
D．该电池的电解质溶液可以换成LiBr的水溶液

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