Question

根據(jù)相關(guān)知識(shí)回答下列問題：
（1）某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液．分別以石墨電極做正負(fù)電極．其中負(fù)極反應(yīng)式為

 

．放電過程中，溶液中K⁺向

 

極移動(dòng)，工作一段時(shí)間后，電解液中的KOH的物質(zhì)的量

 

，濃度

 

．（后兩空都填“增大、減小或不變”）若將其中通H₂一極改為通CH₄，則總反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）X、Y、Z為三種不同短周期非金屬元素的單質(zhì)．在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：
Ⅰ、若常溫下X、Y、Z均為氣體，且A和B化合生成一種固體時(shí)的現(xiàn)象是有白煙，則：Y的化學(xué)式是

 

；生成固體的電子式為

 

．
Ⅱ、若常溫下Y為固體，X、Z為氣體，A 在空氣中充分燃燒可生成B，B具有漂白性，則：將B與氯氣的水溶液充分反應(yīng)可生成兩種強(qiáng)酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理,無機(jī)物的推斷

專題：推斷題,電化學(xué)專題

分析：（1）KOH溶液為電解液的氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，通入氧氣的一極為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，反應(yīng)的總方程式為2H₂+O₂=2H₂O；燃料電池中燃料做原電池負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極得到電子生成氫氧根離子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）Ⅰ、若常溫下X、Y、Z均為氣體，且A和B化合生成一種固體時(shí)的現(xiàn)象是有白煙，說明是氯化氫和氨氣發(fā)生的反應(yīng)，則Y為H₂，生成的是氯化銨為氯離子和銨根離子形成的離子化合物；
Ⅱ、若常溫下Y為固體，X、Z為氣體，A 在空氣中充分燃燒可生成B，B具有漂白性，說明為SO₂，二氧化硫具有還原性氯氣具有氧化性，二者在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和鹽酸；

解答： 解：（1）氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液．分別以石墨電極做正負(fù)電極，通入氫氣的一極為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；放電過程中陽離子移向正極；工作一段時(shí)間后，電池中生成水，溶液體積增大，電解液中KOH的物質(zhì)的量濃度減小，物質(zhì)的量保持不變；
若將其中通H₂一極改為通CH₄，燃料電池中燃料做原電池負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極得到電子生成氫氧根離子發(fā)生還原反應(yīng)；則總反應(yīng)的離子方程式為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+2H₂O；
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，正，不變，減小，CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+2H₂O；
（2）Ⅰ、X、Y、Z為三種不同短周期非金屬元素的單質(zhì)，若常溫下X、Y、Z均為氣體，且A和B化合生成一種固體時(shí)的現(xiàn)象是有白煙，說明是氯化氫和氨氣發(fā)生的反應(yīng)，則Y為H₂，生成的是氯化銨為氯離子和銨根離子形成的離子化合物，電子式；
故答案為：H₂ ；
Ⅱ、若常溫下Y為固體，X、Z為氣體，A 在空氣中充分燃燒可生成B，B具有漂白性，說明為SO₂，A為H₂S，所以Y為S，B為O₂，X為H₂，則：將B與氯氣的水溶液充分反應(yīng)可生成兩種強(qiáng)酸，是二氧化硫和氯氣在水中發(fā)生反應(yīng)生成硫酸和氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
故答案為：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池原理分析應(yīng)用，電極反應(yīng)書寫和電極產(chǎn)物判斷，物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用是解題關(guān)鍵，掌握物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)特征是解題關(guān)鍵，題目難度中等．