20．氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置．圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉（金屬鉑吸附氣體的能力強，性質(zhì)穩(wěn)定）．請回答：
①負極反應式為H2-2e-+2OH-=2H2O．
②電極表面鍍鉑粉的原因為增大電極單位面積吸附H2和O2的分子數(shù)，增大反應速率．
③該電池工作時，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能．因此，大量安全儲氫是關鍵技術之一．金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：
吸氫：2Li+H2═2LiH                
放氫：LiH+H2O═LiOH+H2↑
a．放氫過程中的氧化劑是H2O；
b．將28g金屬鋰經(jīng)上述原理放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導線中通過電子的物質(zhì)的量為6.4mol．

分析 ①堿性氫氧燃料電池中，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水；
②反應物接觸面積越大，反應速率越快；
③根據(jù)化合價的變化判斷氧化劑，根據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關系式計算．

解答 解：①堿性氫氧燃料電池中，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案為：H2-2e-+2OH-=2H2O；
②反應物接觸面積越大，反應速率越快，電極表面鍍鉑粉能增大反應物的接觸面積，所以能增大反應速率，故答案為：增大電極單位面積吸附H2和O2的分子數(shù)，增大反應速率；
③a．LiH+H2O═LiOH+H2↑中水得電子作氧化劑，故答案為：H2O；
b．氫28g金屬鋰的物質(zhì)的量為：$\frac{28g}{7g/mol}$=4mol，則生成4molLiH，4molLiH可生成4mol H2，實際參加反應的H2為4mol×80%=3.2mol，1molH2轉(zhuǎn)化成1molH2O，轉(zhuǎn)移2mol電子，所以3.2molH2可轉(zhuǎn)移6.4mol的電子，故答案為：6.4mol．

點評 本題考查化學電源的工作原理及有關計算，題目難度較大，注意原電池電極反應式的書寫以及從電子守恒的角度計算．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

14．下列說法正確的是（　　）
A．不能發(fā)生丁達爾效應的分散系有氯化鈉溶液、水等
B．將1L 2mol•L-1的FeCl3溶液制成膠體后，其中含有氫氧化鐵膠粒數(shù)為2NA
C．黃河入海口處三角洲的形成與膠體性質(zhì)有關
D．將飽和FeCl3溶液加熱至沸騰，制得Fe（OH）3膠體

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

15．已知X、Y、Z、R、W均為元素周期表中短周期主族元素．它們在周期表中的相對位置如圖所示．下列說法正確的是（　　）
X
YZRW
A．該五種元素一定為非金屬元素
B．元素Y、Z、R的氧化物一定屬于三種不同類型的晶體
C．Z的原子序數(shù)可能是X的兩倍
D．W的最高價氧化物對應的水化物可能是最強的無機含氧酸

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

8．人類對于晶體結(jié)構(gòu)的持續(xù)探究揭開了晶體內(nèi)部的奧秘，并合成了許許多多的新物質(zhì)、新材料．回答下列問題：

（1）鐵有δ、γ、α三種同素異形體，γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為4，δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為4：3．

（2）TiO2的天然晶體中，最穩(wěn)定的一種晶體結(jié)構(gòu)如圖1，白球表示：氧原子．
（3）NaCl、CO2、SiO2三種晶體熔點由低到高的順序是CO2＜NaCl＜SiO2．
（4）第三周期八種元素按單質(zhì)熔點由低到高的順序排列如圖2所示，其中序號1和8分別代表的是Ar和Si．
（5）已知：Cr3+可形成配位數(shù)為6的配合物．組成為CrCl3•6H2O的配合物有3種，分別呈紫色、藍綠色、綠色，為確定這3種配合物的成鍵情況，分別取等質(zhì)量的紫色、藍綠色、綠色3種物質(zhì)的樣品配成溶液，分別向其中滴入過量的AgNO3溶液，均產(chǎn)生白色沉淀且質(zhì)量比為3：2：1．則綠色配合物的化學式為B（選填代號）．
A．[CrCl（H2O）5]Cl2•H2O             B．[CrCl2（H2O）4]Cl•2H2O
C．[Cr（H2O）6]Cl3                   D．[CrCl3（H2O）3]•3H2O
（6）根據(jù)下表所示鍵能，寫出金剛石（結(jié)構(gòu)如圖1）完全燃燒時的熱化學方程式2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=（2a+b-2c）kJ•mol-1

共價鍵C-CO=OC=O
鍵能/kJ•mol-1abc

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

15．硼和氮元素在化學中有很重要的地位，回答下列問題：
（1）基態(tài)硼原子核外電子有5種不同的運動狀態(tài)，基態(tài)氮原子的價層電子排布圖為．預計于2017年發(fā)射的“嫦娥五號”探測器采用的長征5號運載火箭燃料為偏二甲肼[（CH3）2NNH2]．（CH3）2NNH2中N原子的雜化方式為sp3．
（2）化合物H3BNH3是一種潛在的儲氫材料，可利用化合物B3N3H6通過如下反應制得：3CH4+2B3N3H6+6H2O═3CO2+6H3BNH3
①H3BNH3分子中是否存在配位鍵是（填“是”或“否”），B、C、N、O的第一電離能由小到大的順序為N＞O＞C＞B．
②與B3N3H6互為等電子體的分子是C6H6（填一個即可），B3N3H6為非極性分子，根據(jù)等電子原理寫出B3N3H6的結(jié)構(gòu)式．
（3）“嫦娥五號”探測器采用太陽能電池板提供能量，在太陽能電池板材料中除單晶硅外，還有銅，銦，鎵，硒等化學物質(zhì)，回答下列問題：
①SeO3分子的立體構(gòu)型為平面三角形．
②金屬銅投入氨水或H2O2溶液中均無明顯現(xiàn)象，但投入氨水與H2O2的混合溶液中，則銅片溶解，溶液呈深藍色，寫出該反應的離子反應方程式為Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O．
③某種銅合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞中距離最近
的銅原子和氮原子間的距離為$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$apm，則該晶體的密度
為$\frac{\frac{206}{{N}_{A}}}{（\sqrt{2}a×1{0}^{-10}）{\;}^{3}}$（用含a的代數(shù)式表示，設NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

5．今欲用18mol/L的濃硫酸配制480mL1.0mol/L的稀硫酸溶液．
a．配制過程中應當使用500mL的容量瓶．
b．需要量取27.8ml的濃硫酸．
c．選用50ml的量筒（10ml、25ml、50ml、100ml）

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

12．瘦肉精，學名鹽酸克倫特羅，該藥物既不是獸藥，也不是飼料添加劑，而是腎上腺類神經(jīng)興奮劑，可以增加動物的瘦肉量．減少飼料使用．使肉品提早上市，降低成本，但對人體會產(chǎn)生副作用，鹽酸克倫特羅分子結(jié)構(gòu)簡式如圖．下列說法不正確的是（　�。�
A．瘦肉精的分子式是C11H18ON2Cl2
B．物質(zhì)能發(fā)生取代反應、氧化反應、加成反應和水解反應
C．1mol鹽酸克倫特羅最多能與4molNaOH反應
D．鹽酸克倫特羅分子中至少有7個碳原子共面

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

9．同周期的X、Y、Z三種元素，它們的氣態(tài)氫化物的化學式分別為H2X、YH3、ZH4，下列說法正確的是•（　�。�
A．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z的順序遞增
B．三種元素的最高價氧化物對應的水化物酸性：H2ZO3＞H3YO4＞H2XO4
C．元素的最高正化合價按X、Y、Z的順序遞減
D．元素原子的半徑按X、Y、Z的順序遞減

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

10．現(xiàn)有如下兩個反應：（A）NaOH+HCl═NaCl+H2O  （B）2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2
①根據(jù)兩反應本質(zhì)，判斷能否設計成原電池A：不能，B：能（填“能”與“不能”）
②根據(jù)能設計成原電池的反應選擇適宜的材料和試劑設計成一個原電池：負極材料是銅片，電解質(zhì)溶液是FeCl3溶液；寫出正極的電極反應式Fe3++e-=Fe2+，正極發(fā)生還原反應（填“氧化”或“還原”）．

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