燃料電池是目前正在探索的一種新型電池。它主要是利用燃料在燃燒過程中把化學能直接轉化為電能,目前已經(jīng)使用的氫氧燃料電池的基本反應是
x極:O2(氣)+2H2O(液)+4e=4OH
y極:H2(氣)+2OH-2e=2H2O(液)
回答下列問題:
(1)x是________極,發(fā)生________反應。(填“氧化”或“還原”,下同)
(2)y是________極,發(fā)生________反應。
總反應方程式為______________________。
(3)若反應后得到5.4 g液態(tài)水,此時氫氧燃料電池轉移的電子數(shù)為________。

(1)正 還原 (2)負 氧化 2H2+O2=2H2O (3)0.6 NA

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲能和供能技術的巨大進步,是化學對人類的一項重大貢獻。
(1)現(xiàn)有如下兩個反應:A.NaOH+HCl=NaCl+H2O;B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
判斷能否設計成原電池A.     ,B.     。(填“能”或“不能”)
(2)將純鋅片和純銅片按圖方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時間,回答下列問題:

①下列說法正確的是           。
A.甲、乙均為化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置
B.乙中銅片上沒有明顯變化
C.甲中銅片質量減少、乙中鋅片質量減少
D.兩燒杯中溶液的pH均增大
②在相同時間內,兩燒杯中產生氣泡的速度:甲       乙(填“>”、“<“或“=” )
③請寫出圖中構成原電池的負極電極反應式                        。
④當乙中產生1.12L(標準狀況)氣體時,將鋅、銅片取出,再將燒杯中的溶液稀釋至1 L,測得溶液中c(H)=0.1 mol·L-1(設反應前后溶液體積不變)。試確定原稀硫酸的物質的量濃度為                。
(3)燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如O2)反應所放出的化學能直接轉化為電能,F(xiàn)設計一燃料電池,以電極a為正極,電極b為負極,氫氣為燃料,采用氫氧化鈉溶液為電解液;則氫氣應通入            極(填a或b,下同),電子從           極流出。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

選擇適宜的材料和試劑設計一個原電池,完成下列反應:
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
(1)畫出裝置圖,并標明各部分材料名稱。
(2)負極材料    ,正極材料    ,電解質溶液是    。 
(3)寫出電極反應式:
負極: _______________________
正極: _______________________

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

某課外活動小組用如圖裝置進行實驗,試回答下列問題。

(1)若開始時開關K與a連接,則B極的電極反應式為________________。
(2)若開始時開關K與b連接,則B極的電極反應式為________,總反應的離子方程式為__________________________。
有關上述實驗,下列說法正確的是(填序號)________________。
①溶液中Na向A極移動 ②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍、鄯磻欢螘r間后加適量鹽酸可恢復到電解前電解質的濃度、苋魳藴薁顩r下B極產生2.24L氣體,則溶液中轉移0.2mol電子
(3)該小組同學認為,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,那么可以設想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。

①該電解槽的陽極反應式為________________。此時通過陰離子交換膜的離子數(shù)________(填“大于”、“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。
②制得的氫氧化鉀溶液從出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)________導出。
③通電開始后,陰極附近溶液pH會增大,請簡述原因
______________________________________________________________。
④若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池,則電池正極的電極反應式為________________。

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如圖所示的裝置,在盛有水的燒杯中,鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細絲,使之平衡。小心地往燒杯中央滴入CuSO4溶液。

(1)片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)________。

A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定
B.保持平衡狀態(tài)不變
C.鐵圈向下傾斜
D.銀圈向下傾斜
(2)產生上述現(xiàn)象的原因是________________________________________。
(3)寫出反應的化學方程式:______________________________________。

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【化學——選修2化學與技術】(15分)
由Ca3(PO4)2、SiO2、焦炭等為原料生產硅膠(SiO2·nH2O)、磷、磷酸及CH3OH,下列工藝過程原料綜合利用率高,廢棄物少。

(1)上述反應中,屬于置換反應的是     [選填:(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)]
(2)高溫下進行的反應Ⅱ的化學方程式為:                   ;
固體廢棄物CaSiO3可用于                            。
(3)反應Ⅲ需在隔絕氧氣和無水條件下進行,其原因是                。
(4)CH3OH可用作燃料電池的燃料,在強酸性介質中,負極的電極反應式為        。
(5)指出(VI)這一環(huán)節(jié)在工業(yè)生產上的意義                
(6)寫出由P→H3PO4有關反應式
                            
                            

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化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用。
(1)目前常用的鎳鎘(Ni—Cd)電池,其電池總反應可以表示為:
Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸,以下說法正確的是________(填字母序號)。
①以上反應是可逆反應、谝陨戏磻皇强赡娣磻、鄢潆姇r化學能轉變?yōu)殡娔堋、芊烹姇r化學能轉變?yōu)殡娔?table name="optionsTable" cellpadding="0" cellspacing="0" width="100%">A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ (2)廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物,有資料表明,一節(jié)廢鎳鎘電池可以使1 m2面積的耕地失去使用價值。在酸性土壤中這種污染尤為嚴重,這是因為______________________。
(3)另一種常用的電池鋰電池(鋰是一種堿金屬元素,其相對原子質量為7),由于它的比容量(單位質量電極材料所能轉換的電能)特別大而廣泛應用于心臟起搏器,一般使用時間可長達十年,它的負極由金屬鋰制成,電池總反應可表示為Li+MnO2=LiMnO2。
試回答:鋰電池比容量特別大的原因是___________________________。
鋰電池中的電解質溶液需用非水溶液配制,為什么這種電池不能使用電解質的水溶液?請用化學方程式表示其原因:___________________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

廢舊硬質合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質鐵,利用電解法可回收WC和Co。工藝流程簡圖如下:

(1)電解時廢舊刀具做陽極,不銹鋼做陰極,HCl溶液為電解液。陰極主要的電極反應式為________________________________________________________________________。
(2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是________。回收的洗滌液代替水配制電解液,目的是回收利用其中的________。
(3)溶液Ⅰ的主要成分是________。洗滌CoC2O4不充分對最終產品純度并無明顯影響,但焙燒時會造成環(huán)境污染,原因是____________________________________________。
(4)將Co2O3還原成Co粉的化學反應方程式為____________________。

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甲、乙的實驗裝置如圖所示,丙、丁分別是氯堿工業(yè)生產示意圖和制備金屬鈦的示意圖。

請回答下列問題:
(1)寫出甲裝置中碳棒表面的電極反應式:_______________________________。
(2)已知:5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3。若將濕潤的淀粉­KI試紙置于乙裝置中的碳棒附近,現(xiàn)象為________________________________;若乙裝置中轉移0.02 mol電子后停止實驗,燒杯中溶液的體積為200 mL,則此時溶液的pH=________。(室溫條件下,且不考慮電解產物的相互反應)
(3)工業(yè)上經(jīng)常用到離子交換膜,離子交換膜有陽離子交換膜和陰離子交換膜兩種,陽離子交換膜只允許陽離子通過,陰離子交換膜只允許陰離子通過。當乙裝置中的反應用于工業(yè)生產時,為了阻止兩極產物之間的反應,通常用如丙圖所示的裝置,Na的移動方向如圖中標注,則H2的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”);________(填“能”或“不能”)將陽離子交換膜換成陰離子交換膜。
(4)研究發(fā)現(xiàn),可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaO作電解質,利用丁裝置獲得金屬鈣,并以鈣為還原劑,還原二氧化鈦制備金屬鈦。
①寫出陽極的電極反應式:___________________________________________。
②在制備金屬鈦前后,CaO的總量不變,其原因是(請結合化學用語解釋)__________________________________________________________。
③電解過程中需定期更換陽極材料的原因是____________________________。

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