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設計出燃料電池使汽油(設其成分為C5H12)氧化直接產(chǎn)生電流是21世紀最富有挑戰(zhàn)性的課題之一.最近有人設計了一種固體燃料電池.固體氧化鋁――氧化釔為電解質(zhì).這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2-)在其間通過.該電池的工作原理如右圖所示.其中多孔電極a.b均不參與電極反應.下列判斷正確高考資源網(wǎng)的是A．b極為電池的正極B．b極對應的電極反應式為:C5H12+16O2--32e-＝5CO2+6H2OC．該電池的總反應方程式為:C5H12+8O2+10OH-＝5CO32-+11H2OD．汽油燃料電池最大的技術障礙是氧化反應不完全.產(chǎn)生炭粒堵塞電極的氣體通道.從而使輸電效高考資源網(wǎng)能減弱【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

（1）設計出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是本世紀最富有挑戰(zhàn)性的課題之一．最近有人制造了一種燃料電池，一個極通入空氣，另一個極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導O^2-，回答如下問題：
這個電池負極發(fā)生的反應是：C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O，正極發(fā)生的反應是：

；
汽油燃料電池最大的障礙是氧化反應不完全產(chǎn)生

（填化學式）堵塞電極的氣體通道，有人估計，完全避免這種副反應至少還需10年，這正是新一代化學家的歷史使命．
（2）某溫度下0.1mol/L Na₂CO₃溶液中，

c(Na+)

c(C

)

＞2，其原因是（用離子方程式說明）：

，

常溫下，pH=5的H₂SO₄溶液中由水電離出的H⁺濃度為c₁；pH=5 的Al₂（SO₄）₃溶液中由水電離出的H⁺ 濃度為c₂，則=

；
（3）恒溫、恒壓下，在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應：A（g）+B（g）?C（g）．
①若開始時放入1mol A 和 1mol B，到達平衡后，生成 a mol C，這時 A 的物質(zhì)的量為

mol．
②若開始時放入 X mol A、2mol B 和 1mol C，到達平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是 Y mol 和 3a mol，則 X=

，Y=

．

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設計出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是本世紀最富有挑戰(zhàn)性的課題之一．最近有人制造了一種燃料電池，一個極通入空氣，另一個極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導O^2-，回答如下問題：
（1）以丁烷為汽油代表，這個電池放電時發(fā)生的化學反應的方程式是：

（2）這個電池負極發(fā)生的反應是：C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O，正極發(fā)生的反應是：

固體電解質(zhì)里O^2-的移動方向是：

向外電路釋放電子的電極是：

（3）人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機里燃燒汽油產(chǎn)生動力的主要原因是：

（4）在ZrO₂晶體里摻雜Y₂O₃，用Y³⁺代替晶體里的部分Zr⁴⁺對提高固體電解質(zhì)的導電能力有幫助，你認為原因是：

（5）汽油燃料電池最大的障礙是氧化反應不完全產(chǎn)生

堵塞電極的氣體通道，有人估計，完全避免這種副反應至少還需10年，這正是新一代化學家的歷史使命．

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設計出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是本世紀最富有挑戰(zhàn)性的課題之一．最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一個電極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導O^2-，回答如下問題：
（1）以丁烷（C₄H₁₀）為汽油代表，這個電池放電時發(fā)生反應的化學方程式是

2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O

；
（2）這個電池負極發(fā)生的反應是：C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O，正極發(fā)生的電極反應方程式是：

O₂+4e^-=2O^2-

；固體電解質(zhì)里O^2-向

負

極移動；向外電路釋放的電子的電極是

負

極；
（3）人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機里燃燒汽油產(chǎn)生動力的主要原因是：

燃料電池具有較高的能量利用率

；
（4）汽油燃料電池最大的障礙是氧化反應不完全產(chǎn)生

碳�；駽

碳粒或C

堵塞電極的氣體通道，有人估計，完全避免這種副反應至少還需10年，這正是新一代化學家的歷史使命．

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Ⅰ、電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用．圖表示一個電解池，裝有電解液c；A、B是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連．
（1）若A、B都是惰性電極，c是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時向U型管兩邊各滴入幾滴酚酞試液，試判斷
①a是

正

極（填“正”或“負”）；
②B電極上的電極反應式為

2H⁺+2e^-═H₂↑

，
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液c選用CuSO₄溶液，則B電極的材料是

純銅

，電極反應式為

Cu²⁺+2e^-═Cu

．
（3）用惰性電極電解CuSO₄溶液．若陰極上析出Cu的質(zhì)量為3.2g，則陽極上產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為

0.56L

；
Ⅱ、設計出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是對21世紀最富有挑戰(zhàn)性的課題之一．最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一電極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導O^2-離子．回答如下問題：
（1）以庚烷（C₇H₁₆）代表汽油，這個電池放電時發(fā)生的化學反應的化學方程式是：

C₇H₁₆+11O₂=7CO₂+8H₂O

（2）這個電池的負極發(fā)生的反應是：

C₇H₁₆+22O^2--44e^-=7CO₂+8H₂O

；正極發(fā)生的反應是：

11O₂+44e^-=22O^2-

；固體電解質(zhì)里的O^2-向

負

（填“正”或“負”）極移動（1分）

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（6分）設計出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是對21世紀最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一電極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導O²^－離子�；卮鹑缦聠栴}：

（1）以壬烷（C₉H₂₀）代表汽油，這個電池放電時發(fā)生的化學反應的化學方程式是：

（2）這個電池的正極發(fā)生的反應是：　　　　　　　

負極發(fā)生的反應是：　　　　　　　　　　　　

固體電解質(zhì)里的O²^－的移動方向是：　　　　　　

向外電路釋放電子的電極是：　　　　

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10BC

11C

12AD

13BD

14BC

15.（12分）（1）x＝1.5 （2）c（3）2Na₂CO₄＝2Na₂CO₃＋O₂↑

（4）2CO₄²^－＋4H^＋＝2CO₂↑＋O₂↑＋H₂O

（5）g→h→e→f→d→c→b，0.244a/wV_m

16.(8分)(1)CO(NH₂)₂ (2)AlO₂^-+CO₂+H₂O==Al(OH)₃↓+HCO₃^- (3)2Al₂O₃+2N₂+6C===4AlN+6CO

(4)CO₂在水中的溶解度遠小于NH₃，若先通入CO₂，則反應③中K的產(chǎn)率很低

17.（12分）（1）①（1分）（2）①②⑤（2分）

NO＋NO₂＋2NaOH＝2NaNO₂＋H₂O（1分） 88.5％（2分）

（3）4FeS₂＋15O₂＋2H₂O2Fe₂(SO₄)₃＋2H₂SO₄（2分）

Cu₂S＋10Fe³^＋＋4H₂O2Cu²^＋＋10Fe²^＋＋8H^＋＋SO₄²^－（2分）

（4）3NO＝N₂O十NO₂（1分），由于2NO₂N₂O₄，即生成的NO₂又雙聚成N₂O₄，導致氣體分子數(shù)減少，使其壓強路小于1.01×10⁷Pa的2/3（1分）

18.（10分）（1）ABEF（2分）

（2）c(SO₄^2-)>c(Fe²⁺)>c(H⁺)>c(OH^-) （2分）

（3）硫酸作用Fe²⁺抑制的水解，鐵皮的作用防止Fe³⁺的氧化。（2分，各1分）

（4）在試管中取濾液少許，加入足量的NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若試紙變蘭色，則證明濾液中含有NH₄⁺。（2分）

（5）FeSO₄+2NH₄HCO₃ →FeCO₃↓+( NH₄)₂ SO₄+ CO₂↑+H₂O（2分）

19. （12分）（1）F： I：（2分）（2）加成、消去（2分）

（3）（2分） 2（1分）

（4）4 （2分）

（5）

（3分

20（8分）(1)Cu+2H⁺+H₂O₂==Cu²⁺+2H₂O （2分） (2) 淀粉溶液為指示劑,當最后一滴Na₂S₂O₃溶液滴入時，溶液藍色褪去。（2分）

（3）n(Cu)=1/2n(I₂) = n(S₂O₃^2-)=6.45×0.01100=0.07095mmol

ωCu=0.07095×10^-3×64×250.00/50.00/1.1=0.02064（4分）

21.（10分）(5)2分，其它每空1分

（1）Ar （2）極性（3）5 1 （4）D是CH₃OH，分子之間能形成氫鍵

（5）CO中第一個π鍵的鍵能是273kJ/mol，N₂中第一個π鍵的鍵能是523.3kJ/mol，所以CO的第一個鍵比N₂更容易斷。

（6）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰4s¹ （7）分子晶體

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