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5．（1）已知燃料電池的總反應式為CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，電池中有一極的電極反應式為2O2十4H2O+8e-═8OH-，這個電極是燃料電池的正極（填“正極”或“負極”），另一個電極上的電極反應式為：CH4+10OH--8e-═CO+7H2O．
（2）隨著電池不斷放電，電解質溶液的堿性減小（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）通常情況下，甲烷燃料電池的能量利用率大于（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃燒的能量利用率．

分析 （1）原電池中失電子的電極是負極，負極失電子發(fā)生氧化反應，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應；
（2）根據溶液中氫氧根離子濃度是否變化判斷；
（3）燃料電池中甲烷的利用率較高．

解答 解：（1）甲烷失電子發(fā)生氧化反應，所以通入燃料的電極為負極，通入氧化劑的電極為正極，正極上電極反應式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，負極上甲烷失電子生成碳酸根離子和水，則負極的電極方程式為：CH4+10OH--8e-═CO+7H2O；
故答案為：正極；CH4+10OH--8e-═CO+7H2O；
（2）已知CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，電池工作一段時間后，因為消耗氫氧化鉀所以溶液的堿性減小，
故答案為：減小；
（3）甲烷燃燒時要放出熱量、光能，所以燃料電池中甲烷的利用率比甲烷燃燒的能量利用率高，故答案為：大于．

點評 本題考查了燃料電池，明確原電池正負極上發(fā)生的反應是解本題關鍵，注意溶液的酸堿性對電極反應的影響，題目難度中等，側重于考查學生的分析能力．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

15．若已發(fā)現了116號元素則下列推斷正確的是：①其鈉鹽的化學式為Na2R ②其最高價氧化物對應的水化物的酸性比硫酸強 ③R是金屬元素 ④R是非金屬元素 ⑤最外電子層有6個電子（　�。�
A．①②③B．①③⑤C．②④⑤D．③⑤

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

16．某有機物的結構為如圖所示，這種有機物可能具有的性質是（　�。�
①可以燃燒；②能使酸性KMnO4溶液褪色；
③能跟NaOH溶液反應； ④能發(fā)生酯化反應；
⑤能發(fā)生加聚反應；⑥能發(fā)生水解反應．
A．①②④B．①②③④⑤C．①③④⑤⑥D．①②④⑥

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

13．鈉與水反應的化學方程式2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，其水溶液呈堿性，能使酚酞溶液變紅．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

20．如圖為一原電池裝置，下列敘述中正確的是（　�。�
A．該裝置中電子由Zn極流向Cu極，CuSO4溶液中的SO41-通過鹽橋移向Zn極
B．若裝置中的兩燒杯中均為CuSO4溶液，則電流計的指針偏轉幅度變小，且很快減弱
C．將裝置中燒杯內的溶液對換，電流計的指針也能發(fā)生偏轉
D．將鹽橋改為銅導線連接兩種溶液，電流方向為由Cu極到Zn極

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科目：高中化學 來源： 題型：多選題

10．有1L0.5mol/LNaOH溶液，取出0.2L后，以下對該溶液的敘述正確的是（　　）
A．該溶液的體積變?yōu)?.8LB．該溶液的物質的量濃度為0.5mol/L
C．該溶液的物質的量為0.5molD．該溶液的物質的量濃度為0.4mol/L

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

17．從下列選項中選擇確當的字母填入下列橫線上
A、過濾   B、聚沉   C、布朗運動  D、電泳E、丁達爾效應
（1）Fe（OH）3膠體呈紅褐色，插入兩個惰性電極，通直流電一段時間，陰極附近的顏色逐漸加深，這種現象叫D．
（2）光速通過Fe（OH）3膠體，可以看到光亮的通路，這種現象叫E．
（3）Fe（OH）3膠體中加入了硅酸膠體（硅酸膠體帶負電），膠體變得渾濁，這是發(fā)生了B．
（4）鑒別Fe（OH）3膠體和鹽酸的方法是E．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

14．Na2S2O3可做分析試劑．它易溶于水，遇酸易分解．某研究小組進行如下實驗：
【實驗一】Na2S2O3•5H2O的制備
Ⅰ實驗原理：Na2SO3（aq）+S（s）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3（aq）
Ⅱ實驗裝置：如圖1所示，有關物質的溶解度曲線如圖2所示：
Ⅲ實驗步驟：
（1）檢查裝置氣密性，按圖1所示加入試劑，其中裝置B和D中加的是NaOH溶液，裝置 C中的硫粉應事先研細并用乙醇潤濕，否則會影響降低反應速率．
（2）打開K1、關閉K2，向圓底燒瓶中加入足量濃硫酸并加熱，燒瓶內發(fā)生反應的化學方程式：Cu+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．C中混合液被氣流攪動，反應一段時間后，硫粉的量逐漸減少．
（3）當C中溶液的pH接近7時，打開K2、關閉K1并停止加熱．采取該措施的理由是防止SO2過量，溶液呈現酸性，導致生成的Na2S2O3分解．
（4）將C中的混合液過濾，將濾液經過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、烘干，可得粗產品Na2S2O3•5H2O．
IV 產品檢測：
（5）粗產品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質，利用所給試劑設計實驗，檢測產品中是否存在Na2SO4，簡要說明實驗操作，現象和結論：取少量產品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層清液（或過濾，取濾液），滴加BaCl2溶液，若出現沉淀則說明含有Na2SO4雜質．
供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
【實驗二】自來水中余氯的測定
含氯消毒劑給自來水消毒后有余氯．測定自來水中余氯含量的方案如下：在250ml碘量瓶中（或具塞錐形瓶中）放置0.5g碘化鉀，加10ml稀硫酸，準確量取流動水樣100ml（打開自來水龍頭，待水流數十秒后再取水樣）置于碘量瓶，迅速塞上塞搖動，見水樣呈淡黃色，加1ml淀粉溶液變藍，則說明水樣中有余氯．再以C mol/L標準Na2S2O3溶液滴定，至溶液藍色消失呈無色透明溶液，記下硫代硫酸鈉溶液的體積．
（已知：滴定時反應的化學方程式為I2+2Na2SO3═2NaI+Na2S4O6）
（6）若該自來水是以漂白粉消毒，能說明水樣中有余氯的反應離子方程式為ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O．
（7）按上述方案實驗，消耗標準Na2S2O3溶液V mL，該次實驗測得自來水樣品中余氯量（以游離Cl2計算）為355CVmg•L-1．在上述實驗過程中，若“塞上塞搖動”動作不夠迅速，則測得結果偏高（填“偏高”“偏低”或“不變”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

20．實驗室用氯化鈉固體配制1.0mol/L的NaCl溶液500mL，回答下列問題：
（1）所需儀器為：容量瓶（規(guī)格為500mL）、托盤天平，還需要哪些實驗儀器才能完成該實驗，請寫出：燒杯玻璃棒膠頭滴管
（2）配制時，其正確的操作順序是（字母表示，每個字母只能用一次）BCAEFD
A．用30mL水洗滌燒杯2-3次，洗滌液均注入容量瓶，振蕩
B．用托盤天平準確稱取所需NaCl的質量，放入燒杯中，再加入少量水（約250mL），用玻璃棒慢慢攪動，使其溶解均勻
C．將已冷卻的溶液注入容量瓶中
D．將容量瓶蓋緊，振蕩，搖勻
E．改用膠頭滴管加水，使溶液凹面恰好與刻度相切
F．繼續(xù)往容量瓶內小心加水，直到液面接近刻度1-2cm處
（3）下列操作對所配溶液的濃度有何影響？（填寫字母）偏大的有A，；偏小的有BC無影響的有D
A．稱量時使用了生銹的砝碼
B．往容量瓶中移液時，有少量液體濺出
C．定容時仰視刻度線
D．容量瓶未干燥即用來配制溶液
（4）溶液注入容量瓶前需恢復到室溫，這是因為熱溶液體積偏大，冷卻下來時溶液體積變小，則濃度會變大；
（5）若實驗過程中出現如下情況如何處理？加蒸餾水時不慎超過了刻度應倒掉溶液，洗滌容量瓶，重新配制．

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