11.液體燃料電池相對(duì)于氣體燃料電池具有體積小,無(wú)需氣體存儲(chǔ)裝置等優(yōu)點(diǎn).一種以肼(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,H2SO4作為電解質(zhì).下列關(guān)于該燃料電池的敘述正確的是( 。
A.電流從左側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向右側(cè)電極
B.負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2H4-4e-═N2↑+4H+
C.利用該燃料電池工業(yè)上可以電解MgCl2溶液制備Mg
D.該燃料電池持續(xù)放電時(shí),右側(cè)電池區(qū)中因電極反應(yīng)消耗H+,故c(H+)逐漸減小

分析 該燃料電池中,負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),左側(cè)為負(fù)極,電極反應(yīng)式為:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),右側(cè)為正極,電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-,電池總反應(yīng)為:N2H4+O2=N2↑+2H2O,結(jié)合離子的移動(dòng)方向、電流的方向分析解答.

解答 解:A、燃料電池中可燃物作負(fù)極,氧氣作正極,故電流從右側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向左側(cè)電極,故A錯(cuò)誤;
B、可燃物N2H4作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),故B正確; 
C、電解MgCl2溶液陰極是H+得電子而不是Mg2+得電子,故無(wú)法制得鎂,應(yīng)電解熔融的MgCl2制備鎂,故C錯(cuò)誤;
D、右側(cè)電極作正極,發(fā)生反應(yīng)O2+4e-+4H+═2H2O,當(dāng)消耗1 mol氧氣時(shí)消耗4 mol H+,因電路中通過(guò)4 mol電子,故由左側(cè)電極區(qū)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)4 mol H+,故c(H+)不變,故D錯(cuò)誤.
故選B.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了燃料電池,明確正負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書(shū)寫(xiě),注意電流的方向和電子的流向相反,難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.一定溫度下,在2L的恒容密閉容器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖所示.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2N?M.
(2)在t2時(shí)刻存在的等量關(guān)系是M、N的物質(zhì)的量相等,此時(shí)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)?否(填“是”或“否”).
(3)在t3時(shí)刻v正=v逆(填“>”、“<”或“=”),理由是在t3時(shí)刻M、N的物質(zhì)的量為定值,處于平衡狀態(tài).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

2.(1)提取溴水中的溴,可采用的方法:萃取.
(2)用作發(fā)酵粉,或者用于治療胃酸過(guò)多的物質(zhì)是:小蘇打(NaHCO3).
(3)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制氯氣的化學(xué)方程式:MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

19.為探討化學(xué)平衡移動(dòng)原理與氧化還原反應(yīng)規(guī)律的聯(lián)系,某同學(xué)通過(guò)改變濃度研究“2Fe3++2I-?2Fe2++I2”反應(yīng)中Fe3+和Fe2+的相互轉(zhuǎn)化.實(shí)驗(yàn)如下:

(1)待實(shí)驗(yàn)I溶液顏色不再改變時(shí),再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)II,目的是使實(shí)驗(yàn)I的反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài).
(2)iii是ii的對(duì)比試驗(yàn),目的是排除有ii中溶液稀釋,c(Fe2+)降低造成的影響.
(3)i和ii的顏色變化表明平衡逆向移動(dòng),F(xiàn)e2+向Fe3+轉(zhuǎn)化.用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋原因:i中Ag+消耗I-:Ag+(aq)+I-(aq)?AgI(s),I-濃度下降,使平衡2Fe3++2I-?2Fe2++I2逆向移動(dòng);ⅱ中增大Fe2+濃度,同樣平衡2Fe3++2I-?2Fe2++I2逆向移動(dòng).
(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,該同學(xué)推測(cè)“2Fe3++2I-?2Fe2++I2”i中Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,導(dǎo)致I-的還原性弱于Fe2+,用如圖1裝置(a、b均為石墨電極)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.
 ①K閉合時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn),b作正極.
 ②當(dāng)指針歸零(反應(yīng)達(dá)到平衡)后,向U型管左管滴加0.01mol/L AgNO3溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象證實(shí)了其推測(cè),該現(xiàn)象是左側(cè)溶液顏色褪色,有黃色沉淀生成,電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn).
(5)按照(4)的原理,該同學(xué)用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證實(shí)了 ii中Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化的原因,
①轉(zhuǎn)化原因是c(Fe2+)升高,導(dǎo)致Fe2+的還原性強(qiáng)于I-
②與(4)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,不同的操作是當(dāng)指針歸零后,不向左管滴加AgNO3溶液,而是向右管加入1mL1mol•L-1FeSO4溶液.
(6)實(shí)驗(yàn)I中,還原性:I->Fe2+;而實(shí)驗(yàn)II中,還原性:Fe2+>I-,將(3)和(4)、(5)作對(duì)比,得出的結(jié)論是該反應(yīng)為可逆的氧化還原反應(yīng),在平衡時(shí),通過(guò)改變物質(zhì)的濃度,可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力,并影響平衡移動(dòng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

6.某碳素鋼鍋爐內(nèi)水垢的主要成分是碳酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鎂、鐵銹、二氧化硅等. 水垢會(huì)形成安全隱患,需及時(shí)清洗除去.清洗流程如下:
Ⅰ.加入NaOH和Na2CO3混合液,加熱,浸泡數(shù)小時(shí);
Ⅱ.放出洗滌廢液,清水沖洗鍋爐,加入稀鹽酸,浸泡;
Ⅲ.向洗液中加入Na2SO3溶液;
Ⅳ.清洗達(dá)標(biāo),用NaNO2溶液鈍化鍋爐.
(1)用NaOH溶解二氧化硅的化學(xué)方程式是SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O.
(2)已知:20℃時(shí)溶解度/g
CaCO3CaSO4Mg(OH)2MgCO3
1.4×10-32.55×10-29×10-41.1×10-2
則步驟Ⅰ中加入Na2CO3可除去水垢中的CaSO4
(3)在步驟Ⅱ中:
①被除掉的水垢除鐵銹外,還有CaCO3、Mg(OH)2、SiO2
②清洗過(guò)程中,溶解的鐵銹會(huì)加速鍋爐腐蝕,用離子方程式解釋其原因2Fe3++Fe═3Fe2+
(4)步驟Ⅲ中,加入Na2SO3的目的是SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+,將Fe3+還原成Fe2+,防止Fe3+腐蝕鍋爐.(結(jié)合離子方程式用文字表達(dá))
(5)步驟Ⅳ中,鈍化后的鍋爐表面會(huì)覆蓋一層致密的Fe3O4保護(hù)膜.
①完成并配平其反應(yīng)的離子方程式:

②如果有16.8g鐵被鈍化,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4.82×1023(保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

16.某物質(zhì)M具有熱導(dǎo)率高、高溫下電絕緣性好、高溫下材料強(qiáng)度大、無(wú)毒等優(yōu)異性能.經(jīng)檢測(cè),M中只含有兩種短周期元素.現(xiàn)取41g M溶于適量的NaOH溶液中恰好反應(yīng),得到無(wú)色溶液A和22.4L氣體B(氣體體積為標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得),該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán).往反應(yīng)后的溶液中逐滴加入鹽酸,可觀察到溶液先變渾濁后變澄清.
物質(zhì)B有以下轉(zhuǎn)化關(guān)系:B$\stackrel{x}{→}$C$\stackrel{x}{→}$D$\stackrel{H_{2}O}{→}$E,E是一種強(qiáng)酸.將C和D的混合物溶解在接近零度的水中,即可得到一種弱酸F的水溶液.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)物質(zhì)M的化學(xué)式為AlN.
(2)無(wú)色溶液A呈堿性,其原因是AlO2-+2H2O?Al(OH)3+OH-(用離子方程式表示).
(3)弱酸F是一種比碳酸酸性稍強(qiáng)的弱酸,具有較強(qiáng)的氧化性,通常在室溫下易分解.要制得F溶液,可以往冷凍的其鈉鹽濃溶液中加入或通入某種物質(zhì),下列物質(zhì)不適合使用的是bd(填序號(hào)).
a.鹽酸b.二氧化碳  c.稀硫酸d.二氧化硫
(4)工業(yè)堿性廢水中若含有NO2-,可用鋁粉除去.已知此反應(yīng)體系中檢測(cè)到B氣體.寫(xiě)出上述反應(yīng)的離子方程式:2Al+NO2-+OH-+H2O=2AlO2-+NH3↑.若改用電解法將廢水中NO2-轉(zhuǎn)換為N2除去,N2將在陰極(填“陰極”或“陽(yáng)極”)生成,電極反應(yīng)式為2NO2-+6e-+4H2O=N2+8OH-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.牙齒潔白,人人喜歡.將漂白劑沾在牙套上,牙齒咬住牙套可使牙齒變得潔白.下列物質(zhì)溶于水后所得溶液可作為牙齒漂白劑的是( 。
A.Cl2B.HNO3C.Na2O2D.H2O2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

20.下列除去雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)的是雜質(zhì))所選用的試劑合理的是(  )
A.Al (Fe):濃硝酸B.MgO(Al2O3):鹽酸
C.FeCl3(FeCl2):氯水D.FeCl2(CuCl2):氫氧化氫鈉溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.下列各組物質(zhì),其分子數(shù)相同的是(  )
A.1gH2和8g O2
B.1molCO和22.4L水蒸氣(一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、100℃)
C.18g水和標(biāo)況時(shí)22.4L CO2
D.3molSO2和2mol SO3

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同步練習(xí)冊(cè)答案