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17．甲烷-空氣燃料電池（以KOH溶液為電解質）的工作原理如圖所示．放電過程中，電流由銅極流向鉑極．

①負極是鉑，電極反應式為CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O；
②若電路上通過4mol電子，理論上消耗22.4L O2（標準狀況）．
③電池放電過程中，OH-由陰離子交換膜左側向右側遷移（填“”或“右”）．

分析 原電池工作時，電子從負極流出，經導線流向正極，電流與電子流向相反，已知電流由銅極流向鉑極，則銅作正極，鉑作負極，甲烷作燃料在負極失電子被氧化成二氧化碳，二氧化碳與電解質氫氧化鉀溶液發(fā)生反應，生成二氧化碳和水，電極反應為：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應：O2+4e-+2H2O═4OH-，在電解質溶液中，陰離子移向負極，以此解答該題．

解答 解：①原電池工作時，電子從負極流出，經導線流向正極，電流與電子流向相反，已知電流由銅極流向鉑極，則銅作正極，鉑作負極，甲烷作燃料在負極失電子被氧化成二氧化碳，二氧化碳與電解質氫氧化鉀溶液發(fā)生反應，生成二氧化碳和水，電極反應為：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，
故答案為：鉑；CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O；
②氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應：O2+4e-+2H2O═4OH-，則電路上通過4mol電子時，消耗1mol O2，標況下的體積為22.4L，
故答案為：22.4；
③在電解質溶液中，陰離子交換膜只允許陰離子通過，則陰離子OH-移向負極，即從左側移向右側，
故答案為：左；右．

點評 本題考查原電池知識，為高頻考點，注意在燃料電池中燃料負極上失電子發(fā)生氧化反應，氧化劑在正極上得電子發(fā)生還原反應，答題時注意在堿性介質中的電極反應式，難度不大．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

7．下列關于化學反應與能量變化的說法正確的是（　　）
A．放熱反應的發(fā)生無需任何條件
B．化學鍵斷裂吸收能量，化學鍵形成放出能量
C．化學反應過程中的能量變化都是熱量變化
D．只有化學反應過程中才有能量變化

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

8．下列說法正確的是（　�。�
A．分子式為C4H10O的醇，能在銅催化和加熱條件下被氧氣氧化為醛的同分異構體共有4種
B．2-氯丁烷與NaOH乙醇的溶液共熱的反應產物中一定不存在同分異構體
C．3-甲基-3-乙基戊烷的一氯代物有5種
D．分子式為C7H8O的有機物，能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應的同分異構體共有3種

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

5．已知放射性元素${\;}_{77}^{192}$Ir位于元素周期表中第六周期第Ⅷ族，下列關于${\;}_{77}^{192}$Ir的說法正確的是（　�。�
A．銥為非金屬元素
B．${\;}_{77}^{192}$Ir中子數與質子數的差為38
C．銥元素與碘元素位于同一周期
D．${\;}_{77}^{192}$Ir核外含有115個電子

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

12．有兩個實驗小組的同學為探究過氧化鈉與二氧化硫反應，都用如圖所示的裝置進行實驗．通入SO2氣體，將帶余燼的木條插入試管C中，木條復燃．
請回答下列問題：
（1）第1小組同學認為Na2O2與SO2反應生成了Na2SO3和O2，該反應的化學方程式是2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2．
（2）請設計一種實驗方案證明Na2O2與SO2反應生成的白色固體中含有Na2SO3．取白色固體少量于試管中，加適量稀硫酸，若產生的氣體能使品紅溶液褪色，則證明生成的白色固體中含有Na2SO3
（3）第2小組同學認為Na2O2與SO2反應除了生成Na2SO3和O2外，還有Na2SO4生成．為檢驗是否有Na2SO4生成，他們設計了如下方案：
[將B中反應后的固體溶于水]$\stackrel{BaCl_{2}溶于}{→}$[白色固體]$\stackrel{稀硝酸}{→}$[仍有部分白色沉淀不溶解，證明有Na2SO4]上述方案是否合理？不合理（填“合理”或“不合理”）．
請簡要說明兩點理由：①稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇；   ②如果反應后的固體中還殘留Na2O2，它溶于水后能將亞硫酸根氧化成硫酸根．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

2．下列說法正確的是（　�。�
A．一定量（NH4）2SO4與NH3•H2O混合所得的酸性溶液中：c（NH${\;}_{4}^{+}$）＞2c（SO${\;}_{4}^{2-}$）
B．向25mL0.1mol/L的溶液①氨水   ②NH4Cl溶液分別加入25mL0.1mol/L鹽酸后，溶液中c（NH${\;}_{4}^{+}$）：①＞②
C．將0.2mol/L CH3COOH溶液和0.1mol/L NaOH溶液等體積混合，則反應后的混合液中：2c（OH-）+c（CH3COO-）=2c（H+）+c（CH3COOH）
D．0.1mol/L的KHA溶液，其pH=10：c（K+）＞c（A2-）＞c（HA-）＞c（OH-）

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

1．設NA表示阿伏加德羅常數，下列敘述中正確的是（　�。�
A．1 mol Cl2與足量Fe反應，轉移的電子數為3NA
B．常溫下，500mL 2mol•L-1的Na2CO3溶液中含Na+數目為2NA
C．1.8gNH4+的離子中含有的質子數為0.1NA
D．標準狀況下，1 L水所含分子數為NA

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

18．下列說法正確的是（　�。�
A．植物油的主要成分是高級脂肪酸
B．淀粉、纖維素和油脂都屬于天然高分子化合物
C．絲綢和棉花的組成元素相同，分子結構不同，因而性質不同
D．煤炭經氣化、液化和干餾等過程，可獲得清潔能源和重要的化工原料

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

19．回歸、改進、拓展教材實驗，是高考化學實驗考查的常見形式．
I．甲組同學在進行《必修二》實驗2-5“Fe3+離子在H2O2溶液分解實驗中的催化作用”時，進行了以下探究．基于目前學過的元素周期表的相關知識，該小組推測了同為第四周期第VIII族的Fe、Co、Ni可能有相似的催化機理．
【查閱資料】：鈷及其化合物廣泛應用于磁性材料、電池材料及超硬材料等領域．其中CoxNi（1-x）Fe2O4（其中Co、Ni均為+2價）也可用作H2O2分解的催化劑，具有較高的活性．
（1）寫出H2O2溶液在Fe3+催化下分解的化學方程式2H2O2$\frac{\underline{\;三價鐵離子\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（2）①該催化劑中鐵元素的化合價為+3．
②如圖表示兩種不同方法制得的催化劑CoxNi（1-x）Fe2O4在10℃時催化分解6%的H2O2溶液的相對初始速率隨x變化曲線．由圖中信息可知：微波水熱法制取得到的催化劑活性更高，由此推測Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果更好的是Co2+．

II．乙組同學在進行《選修四》實驗2-2“草酸溶液濃度對酸性高錳酸鉀溶液褪色時間的影響”時，發(fā)現溶液褪色總是先慢后快，該小組設計了如下過程探究其原因：
【查閱資料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反應歷程為（流程中“III”等為Mn的價態(tài)）：

【提出假設】假設1：該反應為放熱反應
假設2：反應生成的Mn2+對該反應有催化作用
假設3：K+對該反應有催化作用
【設計、完成實驗】
（3）稱取6.3g草酸晶體（H2C2O4•2H2O），配制500mL 0.10mol/L H2C2O4溶液．在上述過程中必須用到的2種定量儀器是托盤天平和500mL容量瓶
（4）完成探究，記錄數據
實驗
編號		燒杯中所加試劑及用量（mL）控制條件溶液褪色時間（s）
0.10 mol/L
H2C2O4溶液		等濃度
KMnO4溶液		H2O0.50 mol/L
稀硫酸		  
130203020\18
230203020水浴控制溫度65℃15
330203020加入少量MnSO4固體3.6
43020x20加入5 mL 0.10 mol/L K2SO4溶液18
仔細閱讀分析表中數據，回答問題：
x=25mL，假設2成立（填“1”、“2”或“3”）

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