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15.固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的.它以固体氧化锆-氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过.该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应.下列判断正确的是(  )
A.有O2参加反应的a极为电池的负极
B.有H2参加反应的b极为电池的正极
C.a极对应的电极反应式为O2+2H2O-4e═4OH-
D.该电池的总反应方程式为:2H2+O2═2H2O

分析 该电池属于固体燃料电池,以固体氧化锆-氧化钇为电解质,电池工作时,正极上氧气得电子生成氧离子,则正极上反应为O2+4e-=2O2-;负极为氢气失电子发生氧化反应,负极反应为:2H2-4e-+2O2-═2H2O,总反应为:2H2+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2H2O.

解答 解:A、在燃料电池中,有O2参加的a极为原电池的正极,故A错误;
B、有氢气参加反应的电极为负极,故B错误;
C、a极为正极,电极反应为:O2+4e-=2O2-,故C错误;
D、该电池的总反应式为2H2+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2H2O,故D正确;
故选D.

点评 本题考查原电池的工作原理,涉及正负极的判断,电极反应式的书写等问题,题目难度不大,注意基础知识的积累.

练习册系列答案
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5.硫代硫酸钠(Na2S2O3),俗名海波、大苏打.通常为无色晶体,易溶于水,难溶于酒精,受热、遇酸易分解.医学上用于抢救氰化物中毒,常用于碘化法的测量.工业制备的反应原理为:2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2,实验室模拟该工业过程的装置如图所示,回答下列问题:
(1)c中试剂为硫化钠溶液和碳酸钠溶液.
(2)反应开始后,c中先有淡黄色浑浊产生,后又变为澄清,此浑浊物是硫或S.
(3)实验中要控制SO2生成速率,可采取的措施有控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等(写出一条).
(4)控制c中的溶液的pH接近7,停止通入SO2.若未控制好,导致溶液pH<7,会影响产率,原因是(用离子方程式表示)S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑.
(5)d装置盛放的氢氧化钠溶液的作用是吸收SO2等尾气,防止污染空气.
(6)停止通入SO2后,向c中加入适量的氢氧化钠溶液,将溶液转移到蒸发皿中,水浴加热浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤,洗涤晶体所用的试剂为(填化学式)CH3CH2OH、C2H5OH或者C2H6O.
(7)为检验制得的产品的纯度,该实验小组称取5.0克的产品配制成250mL溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:在锥形瓶中加入25mL0.01mol/LKIO3溶液,并加入过量的KI酸化,发生下列反应:5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,当蓝色褪去且半分钟不变色时达到滴定终点.实验数据如下表:
实验序号123
Na2S2O3溶液体积(mL)19.9820.0221.18
则该产品的纯度是59.3%,(用百分数表示,保留1位小数)间接碘量法滴定过程中可能造成实验结果偏低的是AC.
A.滴定终点时仰视读数
B.锥形瓶用蒸馏水润洗
C.滴定管未用Na2S2O3溶液润洗
D.滴定管尖嘴处滴定前无气泡,滴定终点发现气泡.
3.实验室以苯、乙醛为原料,三氯化铝为催化剂来制备1,1-二苯乙烷,其反应原理为(图1):

制备过程中的无机产物会与AlCl3发生反应.主要实验装置(图2)和步骤如下:
I.合成:
在250mL三口烧瓶中加入140mL苯(密度0.88g/mL)、19gAlCl3和5.5g乙醛,在20℃时充分反应.
Ⅱ.分离与提纯:
将反应混合物倒入装有150mL冰水和少量盐酸的烧杯中,充分搅拌,用分液漏斗分离出有机层,依次用水、2%碳酸钠溶液、水洗涤,在分离出的粗产品中加入少量无水硫酸镁固体,过滤后先常压蒸馏除去过量苯再改用减压蒸馏收集170~172℃/6,67kPa的馏分,得12.5g 1,1-二苯乙烷.
(1)仪器(图3)a的名称:球形冷凝管(或冷凝管或冷凝器);无机产物与AlCl3发生反应的化学方程式为:AlCl3+3H2O?Al(OH)3+3HCl;装置C的作用:吸收HCl气体.
(2)连接装置b的作用是防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应.
(3)在洗涤操作中,第二次水洗的主要目的是洗掉碳酸钠等可溶性物质,实验中加入少量无水硫酸镁的目的是干燥.
(4)粗产品常压蒸馏提纯时,下列装置中温度计位置正确的是C,可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是AB.
(5)本实验所得到的1,1-二苯乙烷产率约为C(填正确答案的序号).
A.41%   B.48%   C.55%     D.65%
10.硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化剂或氯磺化剂,用于制作药品、染料、表面活性剂等.有关物质的部分性质如表:
物质熔点/℃沸点/℃其它性质
SO2Cl2-54.169.1①易水解,产生大量白雾
②易分解:SO2Cl2$\frac{\underline{\;100℃\;}}{\;}$ SO2↑+Cl2
H2SO410.4338吸水性且不易分解
实验室用干燥、纯净的二氧化硫和氯气合成硫酰氯,装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答有关问题:
(1)仪器A冷却水的进水口为a(填“a”或“b”).
(2)仪器B中盛放的药品是碱石灰.
(3)实验时,装置丁中发生反应的离子方程式为ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O.
(4)装置丙的作用为除去Cl2中的HCl,若缺少装置乙,则硫酰氯会水解,该反应的化学方程式为SO2Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl.
(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得,该反应的化学方程式为:2ClSO3H═H2SO4+SO2Cl2,此方法得到的产品中会混有硫酸.
①从分解产物中分离出硫酰氯的方法是蒸馏.
②请设计实验方案检验产品中有硫酸(可选试剂:稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸馏水、石蕊溶液):取产物在干燥条件下加热至完全反应(或挥发或分解等),冷却后加水稀释;取少量溶液滴加紫色石蕊试液变红;再取少量溶液,加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明含有H2SO4.或取反应后的产物直接加BCl2溶液,有白色沉淀,再滴加紫色石蕊试液变红,说明含有H2SO4

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