瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大安全隐患，瓦斯分析仪能在矿井中的甲烷浓度达到一定浓度时，可通过传感器显示．该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图所示，

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瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大安全隐患，瓦斯分析仪能在矿井中的甲烷浓度达到一定浓度时，可通过传感器显示．该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图所示，其中的固体电解质是Y₂O₃-Na₂O，O^2-可以在其中自由移动．下列有关叙述正确的是（　　）

A．瓦斯分析仪工作时，电池外电路中电子由电极b流向电极a

B．当固体电解质中有1molO^2-通过时，电子转移2mol

C．电极a的反应式为：CH₄+4O₂-8e^-=CO₂+2H₂O

D．电极b是正极，O^2-由电极a移向电极b

答案

A、该电池中a为负极，b为正极，电子从负极流向正极，所以电池外电路中电子由电极a流向电极b，故A错误；
B、1mol O₂得4mol电子生成2molO^2-，故当固体电解质中有1mol O^2-通过时，电子转移2mol，故B正确；
C、选项中电荷不守恒，甲烷所在电极a为负极，电极反应为：CH₄+4O^2--8e^-=CO₂+2H₂O，故C错误；
D、电极b氧气得电子，生成O^2-，而电极a需要O^2-作为反应物，故O^2-由正极（电极b）流向负极（电极a），故D错误；
故选B．

举一反三

已知某镍镉（Ni-Cd）可充电电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：
Cd+2NiOOH+2H₂O

放电

充电

Cd（OH）₂+2Ni（OH）₂．
有关该电池的说法正确的是（　　）

A．放电时电解质溶液中的OH^-向正极移动

B．充电时阴极反应：Ni（OH）₂-e^-+OH^-═NiOOH+H₂O

C．充、放电过程中电解质溶液的pH值都不变，放电时负极附近溶液的碱性不变

D．充电时Cd电极接电源负极

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某新型电池，以NaBH₄（B的化合价为+3价）和H₂O₂作原料，该电池可用作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．电池工作时Na⁺从b极区移向a极区

B．每消耗3molH₂0₂，转移3mole^-

C．b极上的电极反应式为：H₂0₂+2e^-+2H⁺=2H₂0

D．a极上的电极反应式为：BH₄^-+80H^--8e=B0₂^-+6H₂0

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二甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的清洁、高效能源．
Ⅰ、合成二甲醚反应一：3H₂（g）+3CO（g）⇌CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-247kJ/mol
一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后，要提高CO的转化率，可以采取的措施是______．
A、低温高压B、加催化剂C、体积不变充入N₂D、增加CO浓度E、分离出二甲醚
Ⅱ、二甲醚燃料电池的工作原理如图一所示．

（1）该电池正极的电极反应式为______．电池在放电过程中，b对应的电极周围溶液的pH______．（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）以上述电池为电源，通过导线与图二电解池相连．
①X、Y为石墨，a为2L 0.1mol/LKCl溶液，写出电解总反应的离子方程式：______．
②X、Y分别为铜、银，a为1L 0.2mol/LAgNO₃溶液，写出Y电极反应式：______．
（3）室温时，按上述（2）①电解一段时间后，取25mL上述电解后溶液，滴加0.2mol/L醋酸得到图三（不考虑能量损失和气体溶于水，溶液体积变化忽略不计）．
①结合图三计算，上述电解过程中消耗二甲醚的质量为______．
②若图三的B点pH=7，则滴定终点在______区间（填“AB”、“BC”或“CD”）．
③C点溶液中各离子浓度大小关系是______．

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“嫦娥一号”的登月成功，实现了中国人“奔月”的梦想．
（1）2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）；△H=-571.6kJ•mol^-1
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393.5kJ•mol^-1
C₈H₁₈（l）+12.5O₂（g）═8CO₂（g）+9H₂O（l）；△H=-5518kJ•mol^-1
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890kJ•mol^-1
相同质量的H₂、C、C₈H₁₈、CH₄完全燃烧时，放出热量最多的是______．
（2）氢气、氧气不仅燃烧能放出热量，二者形成的原电池还能提供电能．“嫦娥一号”绕月飞行部分使用的是氢氧燃料电池，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应式为：负极______；正极______；
（3）若用氢氧燃料电池电解100mL由NaCl和CuSO₄组成的混合溶液，其中[Na⁺]=3[Cu²⁺]=0.3mol•L^-1，用石墨作电极，通电一段时间后，在阴极收集到0.112LH₂（标况）．试计算：
①阴极析出Cu______mol．阳极析出气体为______（填化学式）．
②若所得溶液仍然为100mL，则此时溶液的pH值为______．

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（正常进度）
（1）写出以30% KOH溶液为电解质溶液，甲烷燃料电池的负极电极反应式______．
（2）在标准状况下，甲烷和氧气的混合气体224mL，充分燃烧后，将生成的气体通入100mL0.02mol/L的石灰水，得到0.1g白色沉淀．求混合气体中甲烷和氧气的体积比．

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