【題目】質(zhì)子交換膜燃料電池(簡(jiǎn)稱：PEMFC)，又稱固體高分子電解質(zhì)燃料電池，是一種以含氫燃料與空氣作用產(chǎn)生電力與熱力的燃料電池，膜極組和集電板串聯(lián)組合成一個(gè)燃料電池堆。目前，尤以氫燃料電池倍受電源研究開(kāi)發(fā)人員的注目。它的結(jié)構(gòu)緊湊，工作溫度低(只有80℃)，啟動(dòng)迅速，功率密度高，工作壽命長(zhǎng)。工作原理如圖，下列說(shuō)法正確的是( )

A. 可用一氧化碳、甲烷代替圖中氫氣和氧氣(空氣)形成質(zhì)子交換膜燃料電池。

B. B極的電極反應(yīng)式為：O2+4H++4e-=2H2O

C. 用該電池作為精煉銅的電源時(shí)，A極與粗銅電極相連

D. 當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移0.1mole時(shí)，通過(guò)質(zhì)子交換膜的H+的數(shù)目為0.2NA

【答案】B

【解析】

根據(jù)圖知，該燃料電池中，氫氣失電子生成氫離子，說(shuō)明電解質(zhì)溶液呈酸性，通入氫氣的電極A是負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為2H2-4e-=4H+，通入氧氣的電極B是正極，正極電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，質(zhì)子交換膜只能氫離子通過(guò)，據(jù)此分析解答。

A.若用一氧化碳、甲烷代替圖中氫氣和氧氣(空氣)，由于只有還原劑（燃料）沒(méi)有氧化劑（助燃劑），故不能形成燃料電池，A錯(cuò)誤；

B.原電池內(nèi)氫離子向正極移動(dòng)，B電極電極反應(yīng)為：O2+4H++4e-=2H2O，B正確；

C.用該電池作為精煉銅的電源時(shí)，粗銅做陽(yáng)極與電源正極相連，A為負(fù)極，C錯(cuò)誤；

D.由于電子所帶電荷與質(zhì)子所帶電荷相同，電性相反，所以當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移0.1mol電子時(shí)，通過(guò)質(zhì)子交換膜的氫離子數(shù)目0.1NA，D錯(cuò)誤；

故合理選項(xiàng)是B。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】金屬及金屬材料在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用。

(1)我省多地開(kāi)展文明城市創(chuàng)建工作，垃圾分類(lèi)回收是一項(xiàng)重要舉措。某市街道垃圾桶如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①圖中標(biāo)識(shí)的物質(zhì)，屬于金屬材料的是__________(寫(xiě)出一種即可)。

②使用鋁合金做內(nèi)筒的優(yōu)點(diǎn)是____ (寫(xiě)出一點(diǎn)即可)。某品牌飲料的空易拉罐應(yīng)收入_____(填“可回收”或“不可回收”)筒中。

③鐵制品銹蝕的過(guò)程，實(shí)際上是鐵跟空氣中的________發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程：除去鐵制品表面的鐵銹可用稀鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________

(2)將甲、乙、丙三種金屬分別投入稀硫酸中，甲、丙表面有氣泡產(chǎn)生，乙無(wú)明顯現(xiàn)象：若將甲放入丙的硫酸鹽溶液中，一段時(shí)間后，甲的表面有丙析出。由此推斷這三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是________________。

(3)將一定質(zhì)量的鐵粉加到Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3三種物質(zhì)的混合溶液中，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到濾液和濾渣。下列說(shuō)法正確的是________ (垃字母)。

A.若濾液為藍(lán)色，則濾渣中一定有銀，可能有銅

B.若濾液中含有銀、銅、鐵，則濾液中一定含有Al3＋、Fe3＋、NO3－

C.若濾液為淺綠色，則濾渣中一定含銀、銅、鋁

D.若濾渣中加稀鹽酸無(wú)氣泡產(chǎn)生，則濾液中一定有Al3＋、Fe2＋、Cu2＋，可能有Ag＋

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na+和SO42—可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。

下列敘述正確的是（ ）

A. 通電后中間隔室的SO42－離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大

B. 該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品

C. 負(fù)極反應(yīng)為2H2O 4e– = O2+4H+，負(fù)極區(qū)溶液pH降低

D. 當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列反應(yīng)中，電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目正確的是（ ）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】FeBr2是一種黃綠色固體，某學(xué)習(xí)小組制備并探究它的還原性

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室制備FeBr2

實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置制取溴化亞鐵．其中A為CO2發(fā)生裝置，D和d中均盛有液溴，E為外套電爐絲的不銹鋼管，e是兩個(gè)耐高溫的瓷皿，其中盛有細(xì)鐵粉。

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先將鐵粉加熱至600℃～700℃，然后將干燥、純凈的CO2氣流通入D中，E管中反應(yīng)開(kāi)始，不斷將d中液溴滴入100℃～120℃的D中，經(jīng)過(guò)幾小時(shí)的連續(xù)反應(yīng)，在鐵管的一端沉積有黃綠色鱗片狀溴化亞鐵。

請(qǐng)回答：

(1)若在A中盛固體CaCO3，a中盛6mol/L鹽酸，B處是裝有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶為使導(dǎo)入D中的CO2為干燥純凈的氣體，則圖中C處的裝置和其中的試劑應(yīng)是：________,為防止污染空氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在F處連接盛________的尾氣吸收裝置。

(2)反應(yīng)過(guò)程中要不斷通入CO2，其主要作用有兩個(gè)：①是利用CO2把反應(yīng)器中空氣趕盡；②是________.

Ⅱ.探究FeBr2的還原性

(1)實(shí)驗(yàn)需要90 mL 0.1 mol·L－1FeBr2溶液，配制FeBr2溶液除燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒外還需的玻璃儀器是________。

(2)取10mL上述FeBr2溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振蕩后溶液呈黃色。某同學(xué)對(duì)產(chǎn)生黃色的原因提出了假設(shè)：

假設(shè)1：Br－被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中；

假設(shè)2：Fe2+被Cl2氧化成Fe3+。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)2是正確的_______________________________

(3)實(shí)驗(yàn)證明：還原性Fe2+>Br－請(qǐng)用一個(gè)離子方程式來(lái)證明：_____________；

(4)若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×10－3molCl2，則反應(yīng)的離子方程式為：____________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某小組以黃銅礦(主要成分為 CuFeS2，含少量SiO2等雜質(zhì))為原料制備銅化工產(chǎn)品CuAlO2的一種工藝如下：

已知①過(guò)濾1所得濾液中含金屬離子有：Cu2+、Fe2+和Fe3+，濾渣1的主要成分是SiO2和S；

②Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。

(1)從產(chǎn)品純度、環(huán)保操作方便等角度考慮，試劑A、B的最佳組合是__________(填代號(hào))

a

b

c

d

A

HNO3

NaClO

H2O2 (酸化)

H2O2 (酸化)

B

Cu(OH)2

NaOH

氨水

Cu(OH)2 CO3

(2)銨明礬的化學(xué)式為NH4Al(SO4)2·12H2O，它為制備銅的化工產(chǎn)品提供鋁源。銨明礬溶液中NH4+、A13+、H+、OH-、SO42－濃度大小排序?yàn)?/span>_______________。

(3)過(guò)濾3得到A1(OH)3和Cu(OH)2，寫(xiě)出“灼燒”發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式：_________________。

(4)單位時(shí)間內(nèi)“浸取”Cu2+的百分率(稱為浸出率)與溶液濃度、溫度關(guān)系如下圖所示。

在20℃時(shí)，1L溶液中有效碰撞總次數(shù)：x_________y(填“>”“<”或“=”)。相同濃度下，溫度高于30℃，“浸出率”降低的主要原因是_________________。

(5)以銅、石墨為電極，電解“過(guò)濾1”所得溶液制備銅，銅的質(zhì)量與通電時(shí)間關(guān)系如上圖所示。寫(xiě)出OA段陰極的反應(yīng)方程式：___________________________。

(6)常溫下，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。加入試劑B調(diào)節(jié)pH=3時(shí)c(Fe3+)=_________mol/L

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在A處通入氯氣，關(guān)閉B閥時(shí)，C處的紅布條看不到明顯現(xiàn)象；當(dāng)打開(kāi)B閥后，C 處的紅布條逐漸褪色。有以下幾種溶液，則D瓶中盛放的溶液可能是

①濃硫酸 ②NaOH溶液 ③H2O ④飽和氯化鈉溶液

A.①③B.①②C.②③D.②④

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】醋酸亞鉻水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(摩爾質(zhì)量376g/mol)是一種氧氣吸收劑，紅棕色晶體，易被氧化；易溶于鹽酸，微溶于乙醇，難溶于水和乙醚。其制備裝置(已省略加熱及支持裝置)和步驟如下:

①檢查裝置氣密性,往三頸燒瓶中依次加入過(guò)量鋅粉，200mL0.200mol/LCrC13溶液。

②關(guān)閉k2打開(kāi)k1,旋開(kāi)分液漏斗的旋塞并控制好滴速。

③待三頸燒瓶?jī)?nèi)的溶液由深綠色(Cr3+)變?yōu)榱了{(lán)色(Cr2+)時(shí)，把溶液轉(zhuǎn)移到裝置乙中。當(dāng)出現(xiàn)大量紅棕色晶體時(shí)，關(guān)閉分液漏斗的旋塞。

④將裝置乙中混合物快速過(guò)濾、洗滌和干燥，稱量得到11.28g[Cr(CH3COO)2]2·2H2O

（1）裝置甲中連通管a的作用是________，如何檢驗(yàn)甲裝置的氣密性是否良好?__________。

（2）生成紅棕色晶體的離子反應(yīng)方程式____________________________。

（3）步驟③中溶液自動(dòng)轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實(shí)驗(yàn)操作為________________。

（4）裝置丙的作用是________________。

（5）為得到純凈干燥的產(chǎn)品，洗滌時(shí)按使用的先后順序選用下列洗滌劑__________(填序號(hào))。

①乙醚 ②蒸餾水(煮沸冷卻) ③無(wú)水乙醇 ④鹽酸

（6）本實(shí)驗(yàn)中[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的產(chǎn)率是______________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】粗鹽含有泥沙以及Ca2+、Mg2+、SO42﹣等雜質(zhì)，其提純過(guò)程一般經(jīng)過(guò)以下流程：

某興趣小組按上述方案進(jìn)行粗鹽提純實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室提供了粗鹽樣品、稀鹽酸、NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液等藥品以及必備的實(shí)驗(yàn)儀器若干。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）操作①粗鹽樣品加水之前，需要將大顆粒粗鹽變?yōu)榧?xì)小顆�；蚍勰�，此時(shí)在實(shí)驗(yàn)室中需要用到的儀器為__________。

（2）操作②、④過(guò)濾后的濾液仍有渾濁，需要進(jìn)行的操作是___________________。

（3）操作③按abc順序依次加入過(guò)量的試劑。若a為NaOH溶液，則c為________。加入c發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________。

（4）加鹽酸調(diào)溶液pH的目的是________________________________。

（5）步驟⑥操作名稱是______________。

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