燃料電池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟O2(或空氣)反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,電解質(zhì)溶液是強堿溶液.下列關(guān)于CH4燃料電池的說法正確的是( 。
A、放電時溶液中的陰離子向正極移動
B、負(fù)極反應(yīng)式為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
C、隨著放電的進(jìn)行,溶液的pH不變
D、負(fù)極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e=4OH-
考點:化學(xué)電源新型電池
專題:電化學(xué)專題
分析:燃料電池中,通入燃料的電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CH4+10 OH--8e-═CO32-+7 H2O,所以為負(fù)極,通入氧化劑的電極得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2 O2+4 H2O+8e-═8OH-,所以為正極;所以電池反應(yīng)式為2O2+CH4+2OH-═CO32-+3H2O,根據(jù)總反應(yīng)式判斷溶液的pH變化;由電子的流向,判斷溶液中離子的移動方向.
解答: 解:A、放電時,電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,溶液中的陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極,形成閉合回路,故A錯誤;
B、燃料電池中,通入燃料的一極為負(fù)極,負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),甲烷失電子生成二氧化碳和水,二氧化碳能和堿反應(yīng)生成碳酸鹽和水,所以負(fù)極電極反應(yīng)式為:CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O,故B正確;
C、該電池的反應(yīng)式為2O2+CH4+2OH-═CO32-+3H2O,消耗了溶液中的氫氧根離子,且有溶劑水生成,導(dǎo)致溶液中氫氧根離子的濃度降低,則pH減小,故C錯誤;
D、燃料電池中,通入燃料的一極為負(fù)極,通入氧氣的一極為正極,則正極的電極反應(yīng)式為:2 O2+4 H2O+8e-═8OH-,故D錯誤.
故選B.
點評:本題考查原電池工作原理,題目難度中等,注意燃料電池中電極反應(yīng)式的書寫,應(yīng)注意結(jié)合溶液的酸堿性書寫電極反應(yīng)式.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

根據(jù)題目要求,回答下列問題
(1)①配平該化學(xué)方程式:
 
KClO3+
 
HCl(濃)=
 
KCl+
 
ClO2↑+
 
Cl2↑+
 
H20
②KClO3和Cl2都有很強的氧化性,均能將電鍍廢水中的CN-氧化為無毒的物質(zhì),自身被還原為Cl-.處理含CN-相同量得電鍍廢水,所需Cl2的物質(zhì)的量是KClO3
 
倍.
(2)工業(yè)上用鋁粉還原一些金屬氧化物,這類反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng).寫出在高溫下鋁還原氧化鐵的化學(xué)方程式
 
,在反應(yīng)中消耗2mol鋁,則轉(zhuǎn)移了
 
mol電子
(3)印刷電路板是由塑料和銅箔復(fù)合而成,刻制印刷電路時要用FeCl3溶液作為“腐蝕液”溶解銅. ①寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 

②使用過的腐蝕液會失效,但還可以回收利用,其中有一步需要將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,下列試劑能實現(xiàn)上述變化的是
 
 (此空有兩個答案,填序號)
A.氯氣       B.鐵         C.雙氧水      D.稀硫酸
(4)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①氯化鋁與氨水作用制備氫氧化鋁:
 

②用氫氧化鋁治療胃酸過多:
 

③向Na2SiO3溶液中通入少量CO2反應(yīng):
 

④鎂條著火時,不能用液態(tài)CO2滅火劑來滅火的原因:
 

(5)在宇宙飛船中,為了使宇航員得到良好的生存環(huán)境,一般在飛船機內(nèi)安裝了盛有Na2O2顆粒的裝置,它的用途是再生O2,如果用KO2代替Na2O2也能達(dá)到同樣的目的,反應(yīng)產(chǎn)物也很相似.寫出KO2與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

如圖是實驗室制取和收集純凈干燥的氯氣,檢驗氯氣的性質(zhì)實驗的裝置圖:

(1)裝置A中的
 
裝濃鹽酸(填寫儀器名稱),制備實驗開始時,先檢查裝置氣密性,接下來的操作依次是
 
(填序號).
A.往燒瓶中加入MnO2粉末      B.加熱      C.往燒瓶中加入濃鹽酸
裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
.若A中有2.24L氯氣產(chǎn)生(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下),則參加反應(yīng)的HCl有
 
g.
(2)裝置D中所裝試劑是
 
,作用是
 

(3)裝置B中的現(xiàn)象是
 
反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(4)裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(5)工業(yè)上常用廉價的石灰乳吸收工業(yè)氯氣尾氣制得漂白粉,漂白粉的有效成分是
 
(填化學(xué)式),長期露置于空氣中的漂白粉,加稀鹽酸后產(chǎn)生的氣體是
 
(用字母代號填).     
A.O2     B.Cl2    C.CO2    D.HClO
(6)若發(fā)生氯氣泄漏和爆炸事故,人們逃離爆炸現(xiàn)場時,可以用浸有一定濃度的某種物質(zhì)的水溶液的毛巾捂住鼻子,最適宜采用的該物質(zhì)是
 

A.NaOH    B.NaCl       C. Na2CO3D. KBr.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列關(guān)于反應(yīng)速率的說法正確的是( 。
A、反應(yīng)速率可用于衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢
B、化學(xué)反應(yīng)的限度不可改變
C、可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時,正、逆反應(yīng)速率均為零
D、增大反應(yīng)物濃度或升高反應(yīng)溫度都能增大反應(yīng)速率

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

25℃時,水的電離達(dá)到平衡:H2O?H++OH-;△H>0,下列敘述正確的是( 。
A、將水加熱,Kw增大,pH不變
B、向水中加入稀氨水,平衡逆向移動,c(OH-)降低
C、向水中加入少量固體硫酸氫鈉,c(H+)增大,Kw不變
D、向水中加入少量固體CH3COONa,平衡逆向移動,c(H+)降低

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列說法不正確的是(  )
A、參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的重要因素
B、反應(yīng)物分子(或離子)間的每次碰撞是反應(yīng)的先決條件
C、反應(yīng)物的分子的每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
D、活化分子具有比普通分子更高的能量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用.下列說法不正確的是( 。
A、鐵管道與直流電源負(fù)極相連,防止鐵管道腐蝕
B、小蘇打、氫氧化鋁可用于治療胃酸過多
C、工業(yè)生產(chǎn)中,常將氯氣通入澄清石灰水中,制取漂白粉
D、除去氯化鈣溶液中少量鹽酸,加入足量碳酸鈣粉末,充分?jǐn)嚢柙龠^濾

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在xR2++yH++O2=mR3++nH2O的離子方程式中,
(1)m=
 
  (填數(shù)字)
(2)R3+
 
_(填氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物)
(3)用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
 

(4)若氧化等量的R2+,消耗的高錳酸鉀與氧氣的物質(zhì)的量之比為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

由K2SO4、Al2(SO4)?3、H2SO4及KAl(SO4)?2?12H2O組成的混合溶液,測得c(H+)?=0.1mol?L-1,c(Al3+)=0.4mol?L-1,c(SO42-)?=0.8mol?L-1,則c(K+)為( 。
A、0.15 mol?L-1
B、0.2 mol?L-1
C、0.3 mol?L-1
D、0.4 mol?L-1

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