甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构,其理由是 ( )
A.CHCl3只有一种结构 B.CH2Cl2只有一种结构
C.CH4是非极性分子 D.CH4的四个价键的键长和键能都相等
下列对有机物数量、品种繁多的原因的叙述不正确的是 ( )
A.所有的有机物中都含碳元素且都存在异构现象
B.碳原子既可以和碳原子形成共价键,又可以和其他非金属原子(如H、N、S、O等)形成共价键
C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成稳定的双键和叁键
D.多个碳原子之间既可以形成长短不一的碳链(碳链可以带有支链),又可以形成碳环,且碳链与碳环可以相互结合
思维辨析:
(1)甲烷的电子式、结构式均能反映出甲烷的空间结构。(_____)
(2)碳碳双键的键能比碳碳单键的键能大,键长短,所以碳碳双键比碳碳单键稳定。(_____)
(3)甲烷分子里,4个碳氢键的键长和键能均等同,说明甲烷分子不是平面结构。(_____)
(4)正戊烷分子中的碳链是直线型的。(_____)
其它燃料电池负极(燃料)电极反应式的书写
(1)烃燃料电池
①酸性介质
CH4:1CH4—8 e—+2H2O= 1CO2+8H+
C2H6 :____________
C2H2 : ___________
②碱性介质
CH4:1CH4—8 e—+ 10OH—= 1 CO32—+ 7 H2O
C2H6:1 C2H6—14e— + 18OH—= 2CO32—+12H2O
C2H2:______________
(2)烃的含氧衍生物燃料电池
①酸性介质
CH3OH:1CH3OH—6e—+1H2O = 1CO2+6 H+
C2H5OH: ______________
CH3OCH3:_____________
②碱性介质
CH3OH: 1CH3OH—6e—+8OH —= 1CO32—+ 6 H2O
C2H5OH: ___________
CH3OCH3:___________
(3)熔融碳酸盐为电解质
负极(CH4):___________
正极(O2):______________
铝–空气–海水电池
我国首创以铝–空气–海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光。
(1)电源负极材料为___________;电源正极材料为:石墨、铂网等能导电的惰性材料。
(2)负极的电极反应式为:____________________;正极的电极反应式为:3O2+6H2O+12e-=12OH-
(3)总反应式为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
(4)说明:铝板要及时更换,铂做成网状是为了____________。
(5)燃料电池正极反应式本质都是O2+4e—=2O2—,在不同电解质环境中,其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时,要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。
氢氧燃料电池
一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,负极通入____,正极通入 _____,总反应为:________
电极反应特别要注意电解质,有下列三种情况:
(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)
①负极发生的反应为:H2 - 2e— = 2H+ ,2H+ + 2OH— = 2H2O,所以:负极的电极反应式为:_______
②正极是O2得到电子,即:O2 + 4e— = 2O2— ,O2— 在碱性条件下不能单独存在,只能结合H2O生成OH—即: 2O2— + 2H2O =4OH— ,因此,正极的电极反应式为:__________。
(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)
①负极的电极反应式为:_____________
②正极是O2得到电子,即:O2 + 4e— = 2O2—,O2— 在酸性条件下不能单独存在,只能结合H+生成H2O即:O2— + 2 H+=H2O,因此正极的电极反应式为:______________
(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)
①负极的电极反应式为:H2 +2e— = 2H+
②正极的电极反应式为:O2 + H2O + 4e—= 4OH—
(4)说明:a.碱性溶液反应物、生成物中均无H+
b.酸性溶液反应物、生成物中均无OH—
c.中性溶液反应物中无H+ 和OH—
d.水溶液中不能出现O2—