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以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境中电极反应的书写方法: (1)酸性条件下燃料...

以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境中电极反应的书写方法:

(1)酸性条件下燃料电池的负极反应:________________________

(2)碱性条件下燃料电池的负极反应:________________________

(3)固体电解质(高温下能传导O2)环境中电池的负极反应:_____________________

(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境中电池的负极反应:______________

 

CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+ CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O 【解析】 (1)酸性条件下,燃料电池的总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O,燃料电池的正极反应:O2+4H++4e-=2H2O,总反应式-正极反应式×2可得负极反应式:CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+; (2)碱性条件下,燃料电池的总反应:CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O,燃料电池的正极反应:O2+2H2O+4e-= 4OH-,总反应式-正极反应式×2可得负极反应式:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O; (3)固体电解质(高温下能传导O2-)环境中,燃料电池的总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O,燃料电池的正极反应:O2+4e-=2O2-,总反应式-正极反应式×2可得负极反应式:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O; (4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境中,燃料电池的总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O,燃料电池的正极反应:O2+2CO2+4e-=2CO32-,总反应式-正极反应式×2可得负极反应式:CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O。
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考点分析:
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如图是ZnCu 形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡片上记录如下,其中正确的是

Zn 为正极,Cu 为负极;

H+向负极移动;

③电子是由 Zn 经外电路流向 Cu

Cu 极上有H2产生;

⑤若有 1mol 电子流过导线,则产生的 H2 0.5mol

⑥正极的电极反应式为 Zn2eZn2+

A.①②③ B.③④⑤ C.④⑤⑥ D.②③④

 

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为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验:

1)将一定量的有机物A置于氧气中充分燃烧,实验测得:生成5.4g H2O8.8g CO2,消耗氧气6.72L(标准状况下),则该有机物的实验式是__

2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图1所示的质谱图,则其相对分子质量为___,该物质的分子式是__

3)根据价键理论,预测A的可能结构并写出结构简式:___

4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的吸收峰(信号),根据吸收峰(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如氯甲基甲基醚(Cl-CH2-O-CH3,有2种氢原子)的核磁共振氢谱如图2所示:

经测定,有机物A的核磁共振氢谱图如图3所示,则A的结构简式为__

 

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一般来说,对一种未知有机物结构的测定主要包括以下几个方面:

①确定相对分子质量;

②测定元素组成(种类和比例);

③研究该有机物的各种性质;

④确定结构。

1)相对分子质量的确定一般利用质谱法,蒸气密度法等。某有机物的质谱图显示其相对分子质量最大是72。组成元素的测定常采用元素分析仪,也可采用燃烧法。称取,在足量氧气中充分燃烧,生成物通过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加,剩余气体通过碱石灰,碱石灰的质量增加,则的分子式为______

2)核磁共振谱常用氢谱或碳谱,它主要测定分子中具有不同特点的的种类与比例。如对于有机物,其谱有四个峰,峰高比为谱有四个峰,峰高比为。有机物谱有两个峰,峰高比为,氢谱有一个峰。试写出有机物的结构简式:______

3的一氯代物有______种,二氯代物有______种。

 

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有机物ABC有如图所示转化关系:A的分子式为A可与的四氯化碳溶液发生加成反应;能与含的溶液恰好完全反应。B所含元素种类与A相同,相对分子质量为46,其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13%。试回答下列问题:

(1)A中所含官能团的名称是_________

(2)B的分子式为______B的同系物D的相对分子质量为60,则D可能的结构简式为______

(3)AB反应生成C的化学方程式为________,该反应属于_________反应。

 

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化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式C8H8O2A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于A的下列说法中,不正确的是

A.A分子属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应

B.A在一定条件下可与3mol H2发生加成反应

C.符合题中A分子结构特征的有机物只有一种

D.A属于同类化合物的同分异构体只有2

 

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