热门试卷

燃料电池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液。

（1）完成下列关于甲烷（CH4）燃料电池的填空：

①甲烷与氧气反应的化学方程式为：                          

②已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O，电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-="=" CO32-+7H2O，这个电极是燃料电池的     （填“正极”或“负极”），另一个电极上的电极反应式为：             

③随着电池不断放电，电解质溶液的碱性         （填“增大”、“减小”或“不变”）

④通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率        （填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率。

（2）据报道，最近摩托罗拉（MOTOROLA）公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32－。

①该电池反应的总离子方程式为____________________________

②甲醇在____极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH将____（填降低或上升、不变）。

过氧化银（Ag2O2）是银锌碱性电池正极的活性物质，可通过下列反应制备：

△K2S2O8+2AgNO3+4KOH═Ag2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2O．

（1）已知Ag的原子序数为47，写出Ag基态原子的核外电子排布式______，Ag在周期表中的位置______．

（2）制备Ag2O2的反应进行完全后，经______、洗涤、______等操作，即可得到Ag2O2固体，检验Ag2O2是否洗涤干净的方法是______．

（3）一种银锌（Ag2O2、Zn）碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极有Ag生成，负极有化合物A（只含有Zn、K、O）生成．化合物A中，钾、锌两种元素的质量比为78：65．则该电池的总反应方程式为______．

（4）用银锌电池电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液可制取H2，其装置如图所示（电解池中隔膜仅阻止气体通过，M、N均为惰性电极）．

①N极与银锌电池的______（填“Zn”或“Ag2O2”）极相连．

②M极的电极反应式为______．

锂电池一种是常用的电池（锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7），由于它的比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大而广泛应用于心脏起博器，一般使用时间可长达10年。它的负极用金属锂制成，电池总反应可表示为：Li＋MnO2→LiMnO2

试回答：锂电池比容量特别大的原因是_______________。锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因_____________。

最近，又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y2O3（Y：钇）的ZrO2（Zr：锆）固体，它在高温下能传导O2-离子（其中氧化反应发生完全）。以丁烷（C4H10）代表汽油。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ① 电池的正极反应式为___________________。

② 放电时固体电解质里的O2-离子的移动方向是向______极移动（填正或负）。

新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液(滴有几滴酚酞)电解实验，如图所示。

回答下列问题：

(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为________________________ 、________________________。

(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中a电极上得到的是________；电解过程中________极(填“a”或“b”)附近会出现红色。电解氯化钠溶液的总化学方程式为________________________。将a、b两极的产物相互反应可得到“84”消毒液的有效成分NaClO，特殊情况下可用“84”消毒液吸收SO2，反应的离子方程式为________________________。

(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)。

（9分）由硫可制得多硫化钠Na2Sx，x的值一般为2~6。当x=2时，多硫化钠称为过硫化钠。

Ⅰ．过硫化钠加入盐酸中有硫沉淀析出，写出该反应的化学方程式            ，该反应的还原产物是          。

Ⅱ．某些多硫化钠可用于制作蓄电池。下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的原理图。

电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜只允许钠离子通过。电池充、放电的化学反应方程式为：

（1）电池中的左侧“电极”的电极名称是        （填“正极”或“负极”）。

（2）放电过程中钠离子从       （选“左到右”或“右到左”）通过离子交换膜。

（3）写出充电过程中阳极的电极反应式                                  。

．⑴今有2H2＋O22H2O反应，设计成燃料电池，则负极通的应是      ，正极通的应是     ，电极反应式为：                      、                        。

⑵如把KOH改为稀H2SO4作电解质，则电极反应式为：                       、

                             。⑴和⑵的电解液不同，反应进行后，其溶液的PH值变化为          、           。

⑶如把H2改为甲烷，KOH作电解质，则负极反应式为：                      。

（1）在原电池中，较活泼的金属极上发生______，是______极；较不活泼的金属上发生______，是______极．

（2）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定．请回答：

①氢氧燃料电池中能量转化主要形式是______；

②负极反应式为______．

（l）铝与某些金属氧化物在高温下的反应称为铝热反应，可用于冶炼高熔点金属。

已知：4Al（s）＋3O2（g）=2Al2O3（s） ＝-2830kJ·mol-1

 =+230kJ·mol-1

 =-390kJ·mol-1

铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式是                  。

（2）如下图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是           ；

②装置中Cu电极上的电极反应式为                                          。

（3）钒（V）及其化合物广泛应用于新能源领域。全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示。

①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为                                       。

②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由      色变为     色。

我国首创的以铝-空气-海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功．这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源产生电流．此种新型电池中铝作______极，电极上发生的是______反应（“氧化”或“还原”），电极反应式为______．