5.有人設計出利用CH4和O2反應,用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池.電池的總反應類似于CH4在O2中燃燒的反應,則下列說法中正確的是( 。
A.每消耗l mol CH4可以向外電路提供8 mol e-
B.負極上CH4失去電子,電極反應式為CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O
C.電池放電時,正極附近的pH不斷降低
D.電池放電時,溶液中的OH-向正極移動

分析 堿性甲烷燃料電池,具有還原性的甲烷為原電池的負極,發(fā)生氧化反應,電極反應式為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,通入氧氣的一極為原電池的正極,發(fā)生還原反應,電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-,原電池工作時,電子從負極經(jīng)外電路流向正極,電解質(zhì)溶液中,陽離子向正極移動,陰離子向負極移動.

解答 解:A、通入CH4的電極為負極,電極反應為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-;故A正確;
B、通入CH4的電極為負極失電子反應氧化反應,電極反應為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,故B正確;
C、通入氧氣的一極為原電池的正極,得到電子發(fā)生還原反應:O2+2H2O+4e-=4OH-,所以正極附近的pH不斷升高,故C錯誤;
D、電池反應時陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,所以OH-向負極移動,故D錯誤;
故選AB.

點評 本題考查堿性甲烷電池的工作原理,題目難度不大,本題中注意把握電極反應式的書寫,正確判斷兩極的化學反應,在學習中注意積累電子、電流、離子的流向.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

15.X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,部分信息如下表所示:
XYZMRQ
原子半徑/nm0.1540.0740.0990.143
主要化合價-4,+4-2-1,+7+3
其他陽離子核
外無電子
無機非金屬材料的主角焰色反應呈黃色
(1)R在自然界中有質(zhì)量數(shù)為35和37的兩種核素,它們之間的關(guān)系是互為同位素;R在元素周期表中的位置是第三周期ⅦA族.
(2)Z的單質(zhì)與水反應的化學方程式是2Na+2H2O═2NaOH+H2↑.
(3)Y與R相比,非金屬性較強的是Cl(填元素符號),下列事實能證明這一結(jié)論的是bc.(填字母序號)
a.常溫下Y的單質(zhì)呈固態(tài),R的單質(zhì)呈氣態(tài)     b.穩(wěn)定性XR>YX4   c.Y與R形成的化合物中Y呈正價.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

16.常溫常壓下,50mL三種氣態(tài)烴按任意比例混合,與足量氧氣混合后點燃爆炸,恢復到原來狀況時,體積共縮小100mL,則三種烴可能是( 。
A.CH4 C2H4 C3H4B.C2H6 C3H6 C4H6C.CH4 C2H6 C3H8D.C2H2 C2H6 C3H6

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

13.下列化學用語中,正確的是(  )
A.用電子式表示溴化氫的形成過程為:
B.海水中Br-的電子式為:
C.海水中通入氯氣時發(fā)生反應的離子方程式為:2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl
D.氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖為:

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示各為元素周期表的一部分,表中數(shù)字是原子序數(shù),其中X為35的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.取代反應是有機化學中一類重要的反應,下列反應屬于取代反應的是(  )
A.丙烷與氯氣在光照的作用下的反應B.乙烯與溴的四氯化溶液的反應
C.乙烯與水的反應D.乙烯自身生成聚乙烯的反應

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.下表列出了①~⑦七種元素在周期表中的位置:

請按要求回答下列問題.
(1)元素④在周期表中的位置是第二周期,第ⅦA族.
(2)①、⑤、⑥三種元素的最高價氧化物對應的水化物中,堿性最強的是NaOH(填化學式).
(3)元素③屬于非金屬(填金屬或非金屬)元素,它的最高正化合價是+5,它的單質(zhì)與H2在一定條件下反應生成化合物X,X的水溶液顯堿性(填酸性,堿性或中性).
(4)元素⑤與元素⑦形成的化合物中化學鍵的類型是離子鍵.
(5)畫出元素⑥的原子結(jié)構(gòu)示意圖,它的單質(zhì)能(填能或不能)與氫氧化鈉溶液反應.
(6)元素②形成的最簡單的有機物的分子式為CH4

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

14.下列有關(guān)金屬腐蝕與防護的說法不正確的是(  )
A.鋼鐵在弱堿性條件下發(fā)生電化學腐蝕的正極反應是:O2+2H2O+4e-═4OH-
B.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護它不受腐蝕
C.在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護法
D.當鍍鋅鐵制品的鍍層破損時,鍍層仍能對鐵制品起保護作用

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

15.用含有A12O3、SiO2和少量FeO•xFe2O3的鋁灰來制備A12(SO43.18H2O.,工藝流程如下(部分操作和條件略):
Ⅰ、向鋁灰中加入過量稀H2SO4,過濾:
Ⅱ、向濾液中加入過量KMnO4溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH約為3;
Ⅲ、加熱,產(chǎn)生大量棕色沉淀,靜置,上層溶液呈紫紅色:
Ⅳ、加入MnSO4至紫紅色消失,過濾;
Ⅴ、濃縮、結(jié)晶、分離,得到產(chǎn)品.
(1)鋁在元素周期表中的位置第三周期ⅢA族;H2SO4溶解Al2O3的離子方程式是:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O.
(2)寫出Ⅱ中加入過量KMnO4溶液發(fā)生的離子方程式:5Fe2++8H++MnO4-=Mn2++5Fe3++4H2O.
(3)已知:生成氫氧化物沉淀的pH
Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3
開始沉淀時3.46.31.5
完全沉淀時4.78.32.8
注:金屬離子的起始濃度為0.1mol•L-1
根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟Ⅱ的目的:將Fe2+氧化為Fe3+,調(diào)節(jié)pH值使鐵元素完全沉淀.
(4)己知:一定條件下,MnO4-可與Mn2+反應生成MnO2
①向Ⅲ的沉淀中加入濃HCI并加熱,能說明沉淀中存在MnO2的現(xiàn)象是生成黃綠色氣體.
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是除去過量的MnO4-
(5)在該實驗條件下Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,當溶液的pH=3時,溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5 mol/L.

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