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氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀...

氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:

1)氢氧燃料电池的在导线中电流的方向为由______(ab表示)

2)负极反应式为______,正极反应式为___________

3)该电池工作时,H2O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:

2Li+H22LiH        LiH+H2O=LiOH+H2

①反应Ⅰ中的还原剂是_________,反应Ⅱ中的氧化剂是_____

②已知LiH固体密度为0.82g·cm-3,用锂吸收224 L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为______

③由②生成的LiHH2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为___mol

 

由b到a 2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O O2 + 2H2O + 4e-=4OH- Li H2O 或8.71×10-4 32 【解析】 (1)原电池主要是将化学键转化为电能;氢气失去电子,为负极,氧气获得电子,为正极,电子由负极通过导线移向正极; (2)负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水; (3)①根据化合价的变化判断;②设LiH体积体积为vL,算出质量和物质的量,求出气体的体积;③根据实际参加反应的氢气以及电极反应式计算。 (1)燃料电池是原电池,是将化学能转化为电能的装置;氢气失去电子,为负极;氧气获得电子,为正极;电子由负极通过导线移向正极,即由a到b; (2)负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O。正极为氧气得到电子,由于电解质溶液为碱性,氧气得到电子和水生成OH-,方程式为O2 + 2H2O + 4e-=4OH-; (3) 2Li+H22LiH,氢化锂中,Li的化合价为+1,则反应中锂失电子发生氧化反应,锂是还原剂。Ⅱ LiH+H2OLiOH+H2↑,该反应中H2O得电子生成氢气,发生还原反应,H2O是氧化剂; ②根据化学反应方程式,2n(H2)=n(LiH),用锂吸收224 LH2,为10mol,则生成的LiH为20mol,其质量为20mol×(7+1)=160g,。生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为195cm3:224L≈8.7×10-4。 ③20molLiH可以生成20molH2,实际参加反应的H2为20mol%80%=16mol,1molH2转化为1molH2O,转移2mol电子,所以16molH2可转移32mol的电子。  
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考点分析:
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如图所示,在一个小烧杯里加入研细的20g Ba(OH)2·8H2O晶体。将此小烧杯放在事先滴有34滴水的玻璃片上,然后向小烧杯中加入10g NH4Cl晶体,并用玻璃棒快速搅拌。

(1)实验中要用玻璃棒搅拌的原因是________________

(2)写出有关反应的化学方程式:________________,该反应__________(不是”)氧化还原反应。

(3)该实验中观察到的现象除产生刺激性气味的气体及反应混合物呈糊状以外,还有_________________________

(4)通过最后一个现象可以说明该反应为_________(”)热反应,这是由于反应物的总能量_________(大于小于”)生成物的总能量。

 

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某化学课外小组设计了如图所示的装置制取乙酸乙酯(图中夹持仪器和加热装置已略去)。已知下列数据:

 

乙醇

乙酸

乙酸乙酯

98%浓硫酸

熔点/

117.3

16.6

83.6

 

沸点/

78.5

117.9

77.5

338.0

 

请回答下列问题:

(1)仪器C的名称为______,球形冷凝管的作用是_____

(2)C中加入反应物,待充分反应后,将C中的混合物倒入装有饱和碳酸钠溶液的烧杯中充分振荡洗涤。饱和碳酸钠溶液作用是(填字母):_____

A.中和乙酸并溶解乙醇

B.碳酸钠溶液呈碱性,有利于乙酸乙酯的水解

C.加速乙酸乙酯的生成,提高其产率

D.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出

(3)经多次振荡洗涤、静置分液后,为了进一步提纯乙酸乙酯,可采用蒸馏的方法,蒸馏时控制温度在__左右,温度计的水银球应位于____

(4)若实验所用乙酸质量为2.4g,乙醇质量为2.1g,得到纯净的产品质量为2.64g,则乙酸乙酯的产率是______

(5)乙酸乙酯与氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式为____________

 

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下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑨在表中的位置,用化学用语回答下列问题:

周期

IA

 

0

1

A

A

A

A

A

A

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

(1)原子半径最小的元素是____(填元素名称),写出⑧的原子结构示意图______

(2)最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是___(用化学式回答,下同),酸性最强的是___

(3)①与⑤形成的化合物中,化学键类型为_____

(4)⑦与⑨形成的化合物的电子式为___,②与④形成的原子个数比为1:2的化合物的结构式为____

(5)③、④、⑥的原子半径由大到小的顺序为_____(用元素符号回答)。

(6)为探究元素②和⑧的非金属性强弱,某同学设计了如图所示的装置进行实验(夹持仪器已略去,装置气密性良好)。请回答:

a.溶液B的作用是_______

b.若看到____现象,即可证明酸性_______(用化学式回答),则非金属性_______(用元素符号回答)。

c.上述实验中,能说明②和⑧非金属性强弱的化学方程式是_____________

 

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原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关,还与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是

A.AlCu、稀H2SO4组成原电池,其负极反应式为Al-3e-=Al3+

B.MgAlNaOH溶液组成原电池,其负极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O

C.FeCuFeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为Cu-2e-=Cu2+

D.AlCu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为Cu-2e-=Cu2+

 

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下列各图中,表示正反应是吸热反应的图是(  )

A. B.

C. D.

 

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