【題目】如下圖為氫氧燃料電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定;卮鹣铝袉栴}。

(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是_______________________________;導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)?/span>______________________(用a、b表示)。

(2)負(fù)極反應(yīng)式_______________________________________________________

(3)電極表面鍍鉑粉的原因____________________________________________。

(4)KOH溶液pH的變化___________(填“變大”“變小”或“不變”)。

(5)關(guān)于氫氧燃料電池,下列說法不正確的是___________

①燃料電池的能量轉(zhuǎn)化可達(dá)100%

②是一種不需要將還原劑和氧化劑全部貯存在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置

③氫氧燃料電池組合成燃料電池發(fā)電站,被人們譽(yù)為“綠色”發(fā)電站

④如果電池使用酸性電解質(zhì),負(fù)極反應(yīng)式為:H2-2e=2H

(6)如果以N2 和H2 為反應(yīng)物,以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液,可研發(fā)出既能提供電能又能固氮的新型電池,裝置如下圖所示。

①指出該電池的正極___________(用a、b表示)。

②物質(zhì)A的化學(xué)式____________________

【答案】由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/span> 由a到b H2-2e-+OH= 2H2O 增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù),加快電極反應(yīng)速率 變小 a NH4Cl

【解析】

根據(jù)原電池和電解池的工作原理,電極方程式的書寫及與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系分析解答。

(1) 氫氧燃料電池的工作原理屬于原電池原理,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,在原電池中,電子從負(fù)極流向正極,而通入燃料氫氣的電極是負(fù)極,通氧氣的電極是正極,所以電子從ab;

故答案為:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;從ab

(2)a為負(fù)極,在KOH做電解質(zhì)溶液的條件下,H2在負(fù)極失去電子,電極方程式為:H2-2e-+2OH= 2H2O

故答案為:H2-2e-+2OH= 2H2O;

(3) 根據(jù)題目信息:“電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,吸附氣體的 能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定”,可知電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)樵龃箅姌O單位面積吸附H2、O2分子數(shù),加快電極反應(yīng)速率,保證氣體充分參與電極反應(yīng);

故答案為:增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù),加快電極反應(yīng)速率;

(4)由于反應(yīng)中,不斷的生成水,相當(dāng)于將KOH溶液稀釋,c(OH-)減小,PH變小;

故答案為:變;

(5) ①氫氧燃料電池放電時(shí),只有一部分能量轉(zhuǎn)化為電能,所以能量轉(zhuǎn)化率不是100%,故①錯(cuò)誤;

②氫氧燃料電池中正負(fù)極的反應(yīng)物質(zhì)從外部儲(chǔ)存裝置通入,是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲(chǔ)藏電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置,故②正確;

③燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率超過80%,遠(yuǎn)高于普通燃燒過程,有利于節(jié)約能源。燃料電池還可組合成燃料電池發(fā)電站,這較人們譽(yù)為“綠色”發(fā)電站,它的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在它不僅有巨大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,而且排放的度棄物也比普通火力發(fā)電站少得多,運(yùn)行時(shí)噪音也低,因此此類電池具有廣闊的發(fā)展前景,故③正確;

④如果電池使用酸性電解質(zhì),負(fù)極反應(yīng)式為:H2-2e=2H,正極反應(yīng)為:O2-4e-+4H+=2H2O,故④正確;

故答案為:①;

(6) 根據(jù)圖示,該裝置是以N2 和H2 為反應(yīng)物形成的燃料電池,N2得到電子發(fā)生還原反應(yīng)作正極,即a為正極,電極方程式為:N2+6e-+8H+=2NH4++H2,H2失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),作負(fù)極,即b為負(fù)極,電極方程式為:H2-2e-=2H+;根據(jù)電極反應(yīng)方程式得到總反應(yīng)方程式為:N2+3H2+2H+=2NH4+,則A物質(zhì)為NH4Cl;

故答案為:正極,NH4Cl;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表列出了①~⑨九種元素在周期表中的位置:

A

A

A

A

A

A

A

0

1

2

3

請按要求回答下列問題。

1)元素④的名稱是______,元素④在周期表中所處位置___________,從元素原子得失電子的角度看,元素④具有____________(填“氧化性”或“還原性”)。

2)按氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由弱到強(qiáng)的順序排列,⑥④⑦的氫化物穩(wěn)定性:_____________________(寫氫化物的化學(xué)式)。

3)元素⑦的原子結(jié)構(gòu)示意圖是____________。

4)寫出元素⑤形成的單質(zhì)在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式________________,這一反應(yīng)是___________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

5)用電子式表示①與⑨反應(yīng)得到的化合物的形成過程_______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進(jìn)行:Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2 ,有關(guān)該電池的說法正確的是

A. 放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動(dòng)

B. 充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程

C. 放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性增強(qiáng)

D. 充電時(shí)陽極反應(yīng):Ni(OH)2-e- + OH- = NiOOH + H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是

A. 飽和Na2CO3溶液與CaSO4固體反應(yīng):CO32+CaSO4CaCO3+SO42

B. 酸化NaIO3NaI的混合溶液:I +IO3+6H+I2+3H2O

C. KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應(yīng):3ClO+2Fe(OH)32FeO42+3Cl+4H++H2O

D. 電解飽和食鹽水:2Cl+2H+Cl2↑+ H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】LED(Light Emitting Diode)即發(fā)光二極管,是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能的固態(tài)半導(dǎo)體器件。如圖是某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的用化學(xué)電源使 LED 燈發(fā)光的裝置。下列說法不正確的是(

A.裝置中存在“化學(xué)能→電能→光能”的轉(zhuǎn)化

B.溶液中 SO42-向負(fù)極移動(dòng)

C.銅為陽極,鋅為陰極

D.如果將鋅片換成鐵片,則電路中的電流方向不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點(diǎn).一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示,該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液.下列關(guān)于該電池的敘述不正確的是(

A.a極的反應(yīng)式:N2H4+4OH4e═N2↑+4H2O

B.放電時(shí),電子從a極經(jīng)過負(fù)載流向b

C.該電池持續(xù)放電時(shí),離子交換膜需選用陰離子交換膜

D.電路中轉(zhuǎn)移電子3NA時(shí)消耗氧氣16.8 L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】信息一:鉻同鎳、鈷、鐵等金屬可以構(gòu)成高溫合金、電熱合金、精密合金等,用于航空、宇航、電器及儀表等工業(yè)部門。

信息二:氯化鉻酰(CrO2Cl2)是鉻的一種化合物,常溫下該化合物是暗紅色液體,熔點(diǎn)為-96.5℃,沸點(diǎn)為117℃,能和丙酮(CH3COCH3)、四氯化碳、CS2等有機(jī)溶劑互溶。

1)鉻(24號(hào)元素) 基態(tài)原子的電子排布式為___________。

2CH3COCH3分子中含有________個(gè)π鍵,含有____________個(gè)σ鍵。

3)固態(tài)氯化鉻酰屬于______________晶體,丙酮中碳原子的雜化方式為______________,二硫化碳屬于______________(極性非極性”)分子,分子中含有____________(極性非極性”)鍵。

4K[Cr(C2O4)2(H2O)2]也是鉻的一種化合物,該化合物屬于離子化合物,其中除含離子鍵、共價(jià)鍵外,還含有____________鍵。

5)金屬鉻的晶胞如圖所示,一個(gè)晶胞中含有_______個(gè)鉻原子。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+8OH-+3O2↑ ,測得c(FeO42-)在不同條件下變化如圖甲、乙、丙、丁所示:

下列說法正確的是

A. 圖甲表明,其他條件相同時(shí),溫度越低FeO42-轉(zhuǎn)化速率越快

B. 圖乙表明,其他條件相同時(shí),堿性越強(qiáng)FeO42-轉(zhuǎn)化速率越快

C. 圖丙表明,其他條件相同時(shí),鈉鹽都是FeO42-優(yōu)良的穩(wěn)定劑

D. 圖丁表明,其他條件相同時(shí),堿性條件下Fe3+能加快FeO42-的轉(zhuǎn)化

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上采用酸性高濃度含砷廢水(砷主要以亞砷酸H3AsO3形式存在)提取中藥藥劑As2O3.工藝流程如下:

回答下列問題:

(1)已知砷元素與N同一主族,原子比N原子多兩個(gè)電子層,則砷元素的原子序數(shù)為___________,沉砷中所用Na2S的電子式為_____________。

(2)已知:As2S3與過量的S2-存在以下反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33- ;沉砷FeSO4的作用是___________________________。

(3)“焙燒過程中由于條件的原因,生成的三氧化二鐵中混有四氧化三鐵,證明四氧化三鐵存在的試劑是_________________________________。(寫名稱)

(4)“氧化過程中,可以用單質(zhì)碘為氧化劑進(jìn)行氧化,寫出該反應(yīng)的離子方程式__________________

(5)調(diào)節(jié)pH=0時(shí),由Na3AsO4制備As2O3的離子方程式為_______________。

(6)一定條件下,用雄黃(As4S4)制備As2O3的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。若反應(yīng)中,1molAs4S4(其中As元素的化合價(jià)為+2價(jià))參加反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移28mole-,則物質(zhì)a___________。(填化學(xué)式)

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