(9分)将铂丝插入稀硫酸溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃料电池。根据两极上反应的实质判

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(9分)将铂丝插入稀硫酸溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃料电池。根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为电池的__ _极，通入氧气的一极的电极反应式为_______________，该燃料电池放电一段时间后溶液的浓度将__________(选填“增大”，“减小”或“不变”)

答案

负， O₂+4H⁺+4e= 2H₂O，减小

解析

在原电池中负极失去电子，被氧化，发生氧化反应。正极得到电子，被还原，发生还原反应，所以在燃料电池中甲烷在负极通入，氧气在正极通入，电解质是稀硫酸，所以正极反应式为O₂+4H⁺+4e= 2H₂O。应用燃料电池的生成物有水生成，即溶剂增加，所以硫酸浓度减小。

举一反三

下列有关原电池的说法不正确的是

A．锌锰干电池中锌电极是负极，工作时锌被还原

B．锌与稀硫酸反应时，加入少量硫酸铜溶液可使反应加快

C．燃料电池的电极本身不包含活性物质，其燃料和氧化剂由外部供给

D．判断一种电池的优劣主要看其比能量、比功率以及可储存时间的长短

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高功率Ni/MH（M表示储氢合金，MH中的H可看作0价）电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下：
Ni（OH）₂＋M

NiOOH＋MH
下列叙述正确的是

A．放电时正极附近溶液的碱性增强

B．放电时负极反应为：M＋H₂O＋e^－＝MH＋OH^－

C．充电时阳极反应为：NiOOH＋H₂O＋e^－＝Ni（OH）₂＋OH^－

D．放电时每转移1mol电子，正极有1mol NiOOH 被氧化

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（15分）高铁酸钾（K₂FeO₄）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。电解法制备高铁酸钾操作简便，成功率高，易于实验室制备。其原理如下图所示。

I. 实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO₄²^－）在溶液中呈紫红色。
（1）电解过程中，X极是   极，电极反应是                  。
（2）电解过程中，Y极放电的有                              。
（3）生成高铁酸根（FeO₄²^－）的电极反应是                     。
II. 若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应。
（1）铅蓄电池总的化学方程式为：
2H₂O＋2PbSO₄

Pb＋PbO₂＋2H₂SO₄，则它在充电时的阳极反应为
                                                           。
（2）镍镉碱性充电电池在放电时，其两极的电极反应如下：
正极：2NiOOH＋2H₂O＋2e^－＝2Ni（OH）₂＋2OH^－
负极：Cd＋2OH^－－2e^－＝Cd（OH）₂
则它在放电时的总反应的化学方程式为                  。
（3）肼（N₂H₄）是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在25℃、101kPa时，32.0g N₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出624kJ的热量，则N₂H₄完全燃烧的热化学方程式是                                     ；
肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液，放电时负极的电极反应是                              。
（4）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O₂和CO₂，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C₃H₈＋5O₂＝3CO₂＋4H₂O。
写出该电池正极的电极反应：                              。
（5）当制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是                       。

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（12分）铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）
（1）放电时：正极的电极反应式是；电解液中H₂SO₄的浓度将变________，当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。
（2）在完全放电耗尽PbO₂和Pb时，若按右图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成__________，B电极上生成________，此时铅蓄电池的正负极的极性将____________。

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两种金属A与B组成原电池时，A是正极。下列有关推断正确的是( )

A．A的金属性强于B

B．电子不断由A电极经外电路流向B电极

C．A电极上发生的电极发应是还原反应

D．A的金属活动性一定排在氢前面

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