时间:2019-07-03 23:34:34
1、选择题 一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列说法不正确的是
A．在熔融电解质中，O2－向负极定向移动
B．电池的总反应是：2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O
C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e－===2O2－
D．通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C4H10 ＋26e－＋13O2－=== 4CO2↑＋5H2O
2、选择题 氢氧燃料电池的基本构造如图。A、B是多孔石墨制成，通入的气体由孔隙中逸出，在电极表面得失电子。电解质溶液是KOH溶液。下列关于该电池的说法中错误的是
A．H2发生氧化反应? B．e－由B电极流向A电极
C．A电极为负极? D．每摩O2得到4mole-
3、填空题 航天飞机常用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H2、CH4等可燃物质与O2-起构成的电池装置。它可直接将化学能转化为电能，甲烷电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为
CH4＋2O2＋2OH-==CO32-＋3H2O。
（1）负极上的电极反应为_________________________。
（2）消耗16.8 L（标准状况下）O2时，有_________mol电子发生转移。
（3）开始放电时，正极附近溶液的氢氧根离子浓度_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
4、填空题 （6分）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－离子。回答如下问题：
（1）以壬烷（C9H20）代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：
（2）这个电池的正极发生的反应是：
负极发生的反应是：
固体电解质里的O2－的移动方向是：
向外电路释放电子的电极是：
5、填空题 (14分)
（1）最早使用的化学电池是锌锰电池，即大家熟悉的干电池。这种电池在使用过程中，锌外壳会逐渐变薄，最后内部糊状的电解质会泄漏出来，使电器腐蚀。后来人们采用了什么方法将其改造成了防漏电池。请列举一种方法即可_____________。
这种电池还有一个缺点：即使不用，放置过久，也会失效，请说明失效的原因_________。
（2）为提高电池寿命和提高其性能，人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上做了改进，制成了碱性锌锰电池。其总反应为：
Zn + 2MnO2 + 2H2O ="===" 2MnOOH + Zn(OH)2
写出该电池正极反应式___________。电池工作时，电子流向?（填“正”或“负”）极。
（3）二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是?。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为?。
（4）生产MnO2另一种方法：以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰。流程如下：
某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si（16.72%）、Fe（5.86%）、Al（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
| pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 | ≥–0.42 | ≥2.5 | ≥7 | ≥7 |