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16．金屬/空氣燃料電池是一種正在逐步走向商品化的新型電池，非常適用于電動車等動力應用．
（1）和很多燃料電池一樣，金屬/空氣燃料電池的還原劑為活潑金屬，如鋅、鋁等；金屬/空氣燃料電池的氧化劑為空氣中的氧氣，不需要儲存在電池內．
（2）鋁/空氣燃料電池常使用3～5mol/L的NaOH溶液做電解質．該電池正極的電極反應為O2+2H2O+4e-=4OH-，負極的電極反應為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O．
（3）鋁是地殼中含量最多的金屬元素．不過，直到電解法的出現(xiàn)，人類才開始大量使用金屬鋁．試計算，電解法冶煉金屬鋁時若有6mol電子發(fā)生轉移，則在陰極上得到金屬鋁的質量是54g．

分析 （1）金屬/空氣燃料電池中，氧化劑是空氣中氧氣；
（2）Al/空氣燃燒堿性電池中，Al失電子作負極，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子；負極上Al失電子發(fā)生氧化反應，堿性條件下生成偏鋁酸根離子；
（3）電解氧化鋁冶煉Al時，陰極上電極反應式為Al3++3e-=Al，根據Al和轉移電子之間的關系式計算．

解答 解：（1）金屬/空氣燃料電池中，空氣中氧氣具有強氧化性，常常作氧化劑，所以該燃料電池中，氧化劑是空氣中氧氣，故答案為：氧氣；
（2）Al/空氣燃燒堿性電池中，Al失電子作負極，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-；負極上Al失電子發(fā)生氧化反應，堿性條件下生成偏鋁酸根離子，電極反應式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，
故答案為：O2+2H2O+4e-=4OH-；Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；
（3）電解氧化鋁冶煉Al時，陰極上電極反應式為Al3++3e-=Al，根據Al和轉移電子之間的關系式知，生成1mol鋁轉移3mol電子，若有6mol電子發(fā)生轉移，則在陰極上得到金屬鋁的物質的量是2mol，其質量=2mol×27g/mol=54g，
故答案為：54．

點評 本題考查原電池原理、物質的量的有關計算等知識點，明確各個電極上發(fā)生的反應是解本題關鍵，注意（2）中負極反應式的書寫，為易錯點，電極反應式的書寫要結合電解質溶液酸堿性，題目難度不大．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

6．向a L密閉容器中加入1mol X氣體和2mol Y氣體，發(fā)生如下反應：X（g）+2Y（g）?2Z（g），不同溫度下，測得平衡狀態(tài)Z的物質的量變化曲線如圖所示．
（1）曲線A和曲線B哪條代表的反應速率快？B
（2）在一定溫度下，此反應達到平衡的標志是ABCD
A、單位時間消耗0.1mol X，同時生成0.2mol Y
B、容器內Y的濃度不隨時間變化
C、容器內Z的體積分數不隨時間變化
D、容器內氣體的壓強不隨時間變化
（3）反應達到平衡時，平衡常數表達式K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{c（X）．{c}^{2}（Y）}$，升高溫度，K值減�。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

7．X、Y、Z三種短周期元素，其單質在常溫下均為無色氣體，它們的原子序數之和為16．在適當條件下三種單質兩兩化合，可發(fā)生如圖1所示變化．己知l個B分子中含有Z元素的原子個數比C分子中含有Z元素的原子個數少1個．請回答下列問題：

（1）由 X、Y、Z三種元素共同組成的三種不同種類的常見化合物的化學式為NH4NO3、NH3•H2O、HNO3，相同濃度上述水溶液中由水電離出的c（H+）最小的是HNO3（填寫化學式）．
（2）Allis-Chalmers制造公司發(fā)現(xiàn)可以用C作為燃料電池的燃料，以氫氧化鉀溶液為介質，反應生成對環(huán)境無污染的常見物質，試寫出該電池負極的電極反應式4NH3+12OH--12e-=2N2+12H2O，溶液中OH-向負極移動（填“正”或“負”）．
（3）Z分別與X、Y兩元素可以構成18個電子分子甲和乙，其分子中只存在共價單鍵，常溫下甲、乙均為無色液體，甲隨著溫度升高分解速率加快．
①乙能夠將CuO還原為Cu2O，已知每lmol乙參加反應有4mole-轉移，該反應的化學方程式為N2H4+4CuO=N2↑+2Cu2O+2H2O．
②將銅粉末用10%甲和3.0mol•L-1H2SO4混合溶液處埋，測得不同溫度下銅的平均溶解速率如下表：
溫度（℃）20304050607080
銅的平均溶解速率
（×10-3mol•L-1•min-1）		7.348.019.257.987.246.735.76
由表中數據可知，當溫度高于40℃時，銅的平均溶解速率隨著溫度的升高而下降，其主要原因是溫度升高H2O2的分解速率加快，導致H2O2的濃度降低從而使銅的溶解速率慢．
③實驗室可用甲作試劑取X的單質，發(fā)生裝置可選用圖2中的C（填裝置代號）．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

4．下列說法正確的是（　　）
A．pH均為9的①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液，其物質的量濃度的大小順序為①＞②＞③
B．等物質的量濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液等體積混合，所得溶液中：c（CO32-）+c（OH-）＜c（H+）+c（HCO3-）+3c（H2CO3）
C．0.1 mol•L-1KHC2O4溶液中：c（OH-）=c（H+）+c（H2C2O4）-2c（C2O42-）
D．pH=3的二元弱酸H2R溶液與pH=11的NaOH溶液混合后，混合液的pH等于7，則反應后的混合液：c（R2-）+c（HR-）=c（Na+）

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

11．按官能團分類，下列物質與 不同類的是（　�。�
A．B．C．CH3CH2OHD．CH3OH

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

1．生活中廣泛使用烴類物質（CmHn）燃料，火箭發(fā)射時的高能燃料常用氮氫化合物，比如肼N2H4．2014年10月31日在測試飛行時墜毀的維珍銀河公司“太空船2號”商業(yè)載人飛船用N2H4燃料，但助燃劑選擇不當據說是事故原因之一．經分析該助燃劑分子由氮、氧原子組成，分子中原子最外層電子總數和CO2分子中原子最外層電子總數相同．該助燃劑的化學式為N2O．上述燃燒反應產物綠色、環(huán)保，書寫該燃燒反應的化學方程式為N2H4+2N2O$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$3N2+2H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

8．如表是元素周期表的一部分．表中所列的字母分別代表一種化學元素．

請根據要求用元素符號或化學式回答下列問題：
（1）表中所列元素中，原子最外層有2個電子的元素為He、Mg、Ni．
（2）畫出d元素原子的結構示意圖，其氣態(tài)氫化物溶于水顯堿性．（填“酸”或“堿”）
（3）比較元素G和元素h形成的最高價氧化物的水化物的堿性強弱NaOH＞Mg（OH）2．
（填寫化合物的化學式）
（4）表中j元素在元素周期表中的位置是第三周期ⅣA族，Q元素在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族
（5）表中所列元素中，最高價氧化物對應水化物堿性最強的是KOH（填寫化合物的化學式，下同），具有兩性的是Al（OH）3．最高價氧化物對應水化物酸性最強的是HClO4．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

5．某化學興趣小組對碳的氧化物做了深入的研究并取得了一些成果．
已知：C（s）+O2（g）?CO2（g）△H=-393kJ•mol-1；
2CO （g）+O2（g）?2CO2（g）△H=-566kJ•mol-1；
2H2（g）+O2（g）?2H2O（g）△H=-484kJ•mol-1
（1）將水蒸氣噴到灼熱的炭上實現(xiàn)炭的氣化（制得CO、H2），該反應的熱化學方程式為C（s）+H2O（g）=CO （g）+H2（g）△H=+132 kJ•mol-1．
（2）將一定量CO（g）和H2O（g）分別通入容積為1L的恒容密閉容器中，發(fā)生反應：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三組數據：
實驗組序溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需時間/min
H2OCOCO2
1500483.24
2750240.83
3750240.81
①該反應的正反應為放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應．
②實驗1中，0～4min時段內，以v（H2）表示的反應速率為0.8mol/（L•min）．
③實驗2達到平衡時CO的轉化率為20%．
④實驗3與實驗2相比，改變的條件是加催化劑；
請在如圖坐標中畫出“實驗2”與“實驗3”中c（CO2）隨時間變化的曲線，并作必要的標注．
（3）在載人航天器中應用電化學原理，以Pt為陽極，Pb（CO2的載體）為陰極，KHCO3溶液為電解質溶液，
還原消除航天器內CO2同時產生O2和新的能源CO，總反應的化學方程式為：2CO2 $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2CO+O2，若陽
極為溶液中的OH-放電，則陽極的電極反應式為4OH--4e-=O2↑+2H2O．
（4）將CO通入銀氨溶液中可析出黑色的金屬顆粒，其反應方程式為CO+2Ag（NH3）2OH=2Ag↓+（NH4）2CO3+2NH3．

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

6．已知乙烯能發(fā)生以下轉化：

（1）寫出反應的化學方程式
①：CH2=CH2+H2O$\stackrel{催化劑}{→}$ CH3CH2OH   反應類型：加成反應
②：2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O 　反應類型：氧化反應
③：CH3COOH+CH3CH2OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O反應類型：酯化反應（或取代反應）
（2）丙烯與乙烯的關系是互為同系物，丙烯發(fā)生加聚反應的方程式是nCH2=CHCH3$\stackrel{一定條件}{→}$．

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