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某种碱性氢氧燃料电池的正极反应式为:O2+4e-+2H2O = 4OH-。下列有...

某种碱性氢氧燃料电池的正极反应式为:O2+4e+2H2O = 4OH。下列有关该电池的叙述正确的是(    )

A.工作时,电解质溶液中的OH向正极移动

B.工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量浓度减小

C.负极上发生的反应为H22e= 2H+

D.若电池在工作过程中有0.4 mol电子转移,则正极消耗2.24L O2

 

B 【解析】 碱性氢氧燃料电池的电池反应为O2+2H2=2H2O,其中正极反应式为:O2+4e-+2H2O = 4OH-,则负极电极反应式为H2 -2e-+2OH-=2H2O,结合原电池原理分析解答。 A.放电时,电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动,则电解质溶液中的OH-向负极移动,故A错误; B.正极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,负极反应式为H2 -2e-+2OH-=2H2O,电池总反应为O2+2H2=2H2O,有水生成,导致溶液的体积增大,则溶液中c(OH-)减小,故B正确; C.碱性介质中不能生成氢离子,负极反应式为H2 -2e-+2OH-=2H2O,故C错误; D.温度和压强未知,导致气体摩尔体积未知,所以无法计算消耗氧气的体积,故D错误; 故选B。  
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考点分析:
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氢氧燃料电池已用于航天飞机,其工作原理如图所示。关于该燃料电池的说法不正确的是

A. H2在负极发生氧化反应

B. 电子从a电极经外电路流向b电极

C. 供电时的总反应为:2H2 + O2 == 2H2O

D. 燃料电池的能量转化率可达100%

 

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下列变化中,反应物的总能量小于生成物的总能量的是(  

A. 过氧化氢分解 B. 铝热反应 C. 碳酸钙分解 D. 酸碱中和

 

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将浓度均为0.01 mol/LH2O2H2SO4KINa2S2O3溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种碘钟实验。某小组同学在室温下对该碘钟实验的原理进行探究。

(资料)该碘钟实验的总反应:H2O2+2S2O32-+2H+=S4O62-+2H2O

反应分两步进行:

反应AH2O2+2I-+2H+=I2+2H2O

反应B……

(1)反应B的离子方程式是______。对于总反应,I-的作用相当于_____

(2)为证明反应AB的存在,进行实验Ⅰ。

A.向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色

B.再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液,溶液的蓝色褪去。

试剂X_____

(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。(溶液浓度均为0.01 mol/L

用量(mL)

试剂序号

H2O2溶液

H2SO4溶液

Na2S2O3溶液

KI溶液(含淀粉)

H2O

实验Ⅱ

5

4

8

3

0

实验Ⅲ

5

2

x

y

z

 

溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验Ⅱ是30 min、实验Ⅲ是40 min

①实验Ⅲ中,xyz所对应的数值分别是_______________

②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ,可得出的实验结论是_____

(4)为探究其他因素对该碘钟实验的影响,进行实验Ⅳ。(溶液浓度均为0.01 mol/L

用量(mL)

试剂序号

H2O2溶液

H2SO4溶液

Na2S2O3溶液

KI溶液(含淀粉)

H2O

实验Ⅳ

4

4

9

3

0

 

实验过程中,溶液始终无明显颜色变化。

试结合该碘钟实验总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系,解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因:______

 

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实验小组为验证NO2与水反应的产物,用如图所示装置进行实验(夹持装置已略去,气密性已检验)。

(实验过程)

实验步骤

实验现象

.打开K1K3K5,关闭K2K4,通入一段时间N2,关闭K1

——

.打开K2,放入足量浓HNO3,同时打开pH传感器和NO3-传感器,记录数据

圆底烧瓶中反应剧烈,铜片逐渐溶解,溶液变为蓝绿色,   ;片刻后,三颈瓶内的导管口有气泡冒出

III.5min后,打开K4,用注射器将少量空气注入三颈瓶,关闭K4

三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色

 

 

步骤II中,传感器记录数据如图所示:

(解释及结论)

1NO2与水反应的离子方程式为___

2)步骤I中,通入N2的目的是___

3)将步骤II中圆底烧瓶内的实验现象补充完整:___

4)该实验验证NO2与水反应产物的实验证据包括___(填序号)。

A.圆底烧瓶中溶液变为蓝绿色

B.三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色

C.pH传感器记录所得数据

D.NO3-传感器记录所得数据

5)有同学认为该实验不严谨,因为也可能导致传感器所记录的数据结果___

 

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由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4Fe2O3FeO)制备绿矾(FeSO4·7H2O))的流程如图:

已知:FeS2S的化合价为-1)难溶于水。

1)①中加入的酸为___,滤渣2的主要成分是___

2)①中生成Fe3+的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O___

3)检验②中Fe3+已经完全转化成Fe2+的实验方法:取适量溶液2___

4)通过③得到绿矾晶体的实验操作:加热浓缩、冷却结晶、___

 

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