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科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采...

科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子(就是H+)和水分子通过。其工作原理的示意图如下,请回答下列问题:

(1)该装置的能量转化形式为________

(2)Pt(a)电极是电池________(填“正”或“负”)极;

(3)电解液中的H+_____(填“a”或“b”)极移动;

(4)如果该电池工作时消耗1 mol CH3OH,则电路中通过___ mol电子。

(5)比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先是燃料电池的能量转化率高,其次是________

 

化学能转化为电能 负 b 6 对环境无污染 【解析】 该原电池中质子交换膜只允许质子和水分子通过,说明电解质溶液为酸性溶液,燃料电池中,通入燃料的电极为负极,负极上失电子发生氧化反应,电极反应为:CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+,通入氧气的电极为正极,氧气得到电子生成氢氧根离子,电极反应O2+4H++4e-═2H2O,据此解答。 (1)该装置的能量转化形式为原电池反应是化学能转化为电能; (2)Pt(a)电极甲醇通入失电子发生氧化反应,是电池负极; (3)燃料电池中,通入燃料的电极Pt(a)为负极,负极上失电子发生氧化反应,通入氧气的电极Pt(b)为正极,氧气得到电子生成氢氧根离子,电解液中的H+向正极移动,即向b电极移动; (4)通入燃料的电极为负极,负极上失电子发生氧化反应,电极反应为:CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+,电子守恒,该电池工作时消耗1 mol CH3OH,则电路中通过6mol电子; (5)燃料电池的能量转化率高,甲醇反应产物为CO2和H2O,对环境无污染。
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考点分析:
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如图是短元素周期表的一部分,①~⑨是元素周期表中的部分元素。

请回答下列问题:

(1)元素③④⑧的气态氢化物中最稳定的是__________(填化学式)

(2)元素⑤和⑦的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式是_______________

(3)元素⑥和⑨形成的化合物的电子式是________________

(4)③、⑤、⑥形成的简单离子半径由大到小的顺序为_______________(写离子符号)

(5)由表中两种元素形成的氢化物AB都含有18个电子,A是一种6原子分子,可做火箭发动机燃料;B是一种常见强氧化剂;已知液态A与液态B充分反应生成一种液态10电子分子和一种气态单质,写出AB反应的化学方程式:___________________________

(6)某同学为了比较元素⑧和⑨非金属性的相对强弱,用如图所示装置进行实验:

①浓溶液a和溶液b分别为________________(写化学式)

②浓溶液a与黑色固体a反应的离子方程式为_____________________

 

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影响化学反应速率的因素很多,某校化学小组用实验的方法进行探究。

实验一:他们只利用CuFeMg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L12 mol·L118.4 mol·L1)设计实验方案来研究影响化学反应速率的因素。甲同学的实验报告如下表:

实验步骤

现象

结论

分别取等体积的2 mol·L1的硫酸于试管中

反应速率MgFeCu不反应

金属的性质越活泼,反应速率越快

②____________

 

反应物浓度越大,反应速率越快

 

 

1)甲同学表中实验步骤_________________________________________

2)甲同学的实验目的是_____________;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是____________。乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用如图所示装置进行定量实验。

3)乙同学在实验中应该测定的数据是___________________________________________________

4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是________,该实验中不选用某浓度的硫酸,理由是___________

实验二:已知 2KMnO45H2C2O43H2SO4===K2SO42MnSO48H2O10CO2,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。

5)针对上述实验现象,丙同学认为KMnO4H2C2O4反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是______________的影响。

6)若用实验证明你的猜想,除高锰酸钾酸性溶液、草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是________(填字母)

A.硫酸钾       B.硫酸锰             C.二氯化锰                  D.水

 

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合成乙酸乙酯的路线如下:

CH2=CH2C2H5OHCH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3

请回答下列问题:

(1)写出乙烯的电子式_________________

(2)C2H5OH CH3COOH分子中的官能团名称分别是________________________

(3)写出下列反应的反应类型:①______________,②_____________

(4)乙烯能发生聚合反应,其产物的结构简式为______________

(5)写出下列反应的化学方程式:

反应②:________

反应④:_________

(6)实验室用如图装置制备乙酸乙酯:

甲试管中碎瓷片的作用是______;导管a的作用是_______________;乙试管中饱和碳酸钠溶液的作用是:________ ________;该装置图中有一个明显的错误是__________________

 

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下列有关化学用语表示正确的是( )

A.Al3+的结构示意图: B.水的电子式:

C.乙烯的结构简式:CH2CH2 D.含有7个中子的碳原子:

 

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下列化学用语中,不正确的是(  )

A.钠离子结构示意图为: B.质子数为6,中子数为8的原子表示为:C

C.HDT互为同位素 D.液态的氯气称为氯水

 

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