科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高，可用于航天航空。如圖1所示裝置中，以稀土金屬材料作惰性電極，在兩極上分別通入CH4和空氣，其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)陽(yáng)極生成的O2－離子(O2＋4e－―→2O2－)。

(1)c電極的名稱為       ，d電極上的電極反應(yīng)式為                        。
(2)如圖2所示用惰性電極電解100 mL 0.5 mol·L－1CuSO4溶液，a電極上的電極反應(yīng)式為                                       ，若a電極產(chǎn)生56 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則所得溶液的pH＝       (不考慮溶液體積變化)，若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可加入       (填序號(hào))。
a．CuO           b．Cu(OH)2
c．CuCO3         d．Cu2(OH)2CO3
(1)正極 CH4＋4O2－－8e－=CO2↑＋2H2O
(2)4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ 1 ac
(1)原電池中電流的方向是從正極流向負(fù)極，故c電極為正極；d電極為負(fù)極，通入的氣體為甲烷，d電極反應(yīng)式為：CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O。
(2)用惰性電極電解CuSO4溶液時(shí)，陽(yáng)極(a電極)反應(yīng)式：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；陰極反應(yīng)式：2Cu2＋＋4e－=2Cu，
n(O2)＝＝2.5×10－3mol。
線路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.5×10－3 mol×4＝0.01 mol，溶液中c(H＋)＝＝0.1 mol/L，
pH＝－lg 0.1＝1。加入CuO或CuCO3與溶液中的H＋反應(yīng)，可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)。
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：不詳 題型：單選題

(2014屆甘肅省玉門(mén)市油田一中高三第三次摸底考試化學(xué)試卷）
關(guān)于如圖所示各裝置的敘述中，正確的是
A．裝置①是原電池，總反應(yīng)是：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋
B．裝置①中，鐵作負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Fe3＋＋e－=Fe2＋
C．裝置②通電一段時(shí)間后石墨Ⅱ電極附近溶液紅褐色加深
D．若用裝置③精煉銅，則d極為粗銅，c極為純銅，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

有如圖裝置，下列有關(guān)該裝置反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的敘述正確的是：
A．鋅極附近滴入酚酞，溶液呈紅色。
B．鐵極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H2O＋O2＋4e＝4OH－
C．鐵極發(fā)生吸氧腐蝕生成銹蝕
D．溶液中的OH－離子向鐵極移動(dòng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

瓦斯爆炸是煤礦開(kāi)采中的重大危害，一種瓦斯分析儀(圖甲)能夠在煤礦巷道中的甲烷濃度達(dá)到一定濃度時(shí)，可以通過(guò)傳感器顯示．該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理，其裝置如圖乙所示，其中的固體電解質(zhì)是Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移動(dòng)。

下列有關(guān)敘述正確的是
A．瓦斯分析儀工作時(shí)，電池內(nèi)電路中電子由電極b流向電極a
B．電極b是正極，O2－由電極a流向電極b
C．電極a的反應(yīng)式為：CH4+4O2－－8e－=CO2+2H2O
D．當(dāng)固體電解質(zhì)中有1molO2－通過(guò)時(shí)，電子轉(zhuǎn)移4mol

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲(chǔ)能和供能技術(shù)的巨大進(jìn)步，是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。
（1）現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：A．NaOH+HCl=NaCl+H2O；B．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
判斷能否設(shè)計(jì)成原電池A．     ，B．     。（填“能”或“不能”）
（2）將純鋅片和純銅片按圖方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，回答下列問(wèn)題：

①下列說(shuō)法正確的是           。
A．甲、乙均為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
B．乙中銅片上沒(méi)有明顯變化
C．甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鋅片質(zhì)量減少
D．兩燒杯中溶液的pH均增大
②在相同時(shí)間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲       乙（填“＞”、“＜“或“＝” ）
③請(qǐng)寫(xiě)出圖中構(gòu)成原電池的負(fù)極電極反應(yīng)式                        。
④當(dāng)乙中產(chǎn)生1．12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)，將鋅、銅片取出，再將燒杯中的溶液稀釋至1 L，測(cè)得溶液中c(H＋)＝0．1 mol·L－1（設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變）。試確定原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為                。
（3）燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如O2)反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能�，F(xiàn)設(shè)計(jì)一燃料電池，以電極a為正極，電極b為負(fù)極，氫氣為燃料，采用氫氧化鈉溶液為電解液；則氫氣應(yīng)通入            極(填a或b，下同)，電子從           極流出。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

根據(jù)下圖，下列判斷中正確的是(  )
A．燒杯a中的溶液pH升高
B．燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)
C．燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2
D．燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl－－2e－=Cl2

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測(cè)儀，負(fù)極上的反應(yīng)為CH3CH2OH－4e－＋H2O=CH3COOH＋4H＋。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 
A．檢測(cè)時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H＋向負(fù)極移動(dòng)
B．若有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48 L氧氣
C．電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2OH＋O2=CH3COOH＋H2O
D．正極上發(fā)生的反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O=4OH－

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

某學(xué)生利用下面實(shí)驗(yàn)裝置探究鹽橋式原電池的工作原理(Cu元素的相對(duì)原子質(zhì)量為64)。

按照實(shí)驗(yàn)步驟依次回答下列問(wèn)題：
(1)導(dǎo)線中電子流向?yàn)開(kāi)_________________(用a、b表示)。
(2)寫(xiě)出裝置中鋅電極上的電極反應(yīng)式：____________________________________；
(3)若裝置中銅電極的質(zhì)量增加0.64 g，則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_(kāi)_______；(不許用“NA”表示)
(4)裝置的鹽橋中除添加瓊脂外，還要添加KCl的飽和溶液，電池工作時(shí)，對(duì)鹽橋中的K＋、Cl－的移動(dòng)方向的表述正確的是________。
A．鹽橋中的K＋向左側(cè)燒杯移動(dòng)、Cl－向右側(cè)燒杯移動(dòng)
B．鹽橋中的K＋向右側(cè)燒杯移動(dòng)、Cl－向左側(cè)燒杯移動(dòng)
C．鹽橋中的K＋、Cl－都向左側(cè)燒杯移動(dòng)
D．鹽橋中的K＋、Cl－幾乎都不移動(dòng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水和海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電流總反應(yīng)可表示為：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說(shuō)法正確的是（  ）
A．正極反應(yīng)式：Ag＋Cl－－e－=AgCl
B．每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子
C．Na＋不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)
D．AgCl是還原產(chǎn)物

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