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题目
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据报道,以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,可用作空军通信卫星电源,其工作原理如右图所示。下列说法正确的是
A.电池放电时Na+从a极区移向b极区
B.每消耗6molH2O2转移电子6mol
C.电极a采用MnO2,MnO2既作电极又有催化作用
D.该电池的负极反应为:BH4-+2H2O-8e-=BO2-+8H+

答案
A
解析

试题分析:由原电池工作原理示意图可知反应中BH4-被氧化为BO2-,应为原电池的负极反应,电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,正极H2O2得电子被还原生成OH-,电极反应式为H2O2+2e-=2OH-,原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,以此解答该题。A、BH4-被氧化为BO2-,应为原电池的负极反应,正极H2O2得电子被还原生成OH-,原电池工作时,阳离子向正极移动,则电池放电时Na+从a极区移向b极区,故A正确;B、每消耗6molH2O2,转移的电子为12mol,故B错误;C、电极a是负极,因此电极b采用MnO2,MnO2作电极材料,为正极,还可起到催化作用,故C正确;D、BH4-被氧化为BO2-,应为原电池的负极反应,电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,故D不正确;故选A。
核心考点
试题【据报道,以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,可用作空军通信卫星电源,其工作原】;主要考察你对原电池原理等知识点的理解。[详细]
举一反三
(9分)
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。

回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为                、               
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.其中b电极上得到的是     ,电解氯化钠溶液的总反应方程式为                            
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为
     (法拉第常数F=9.65×l04C.mol-1,列式计算),最多能产生的氯气体积为   L(标准状况)。
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(17分)化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。
(1)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。
①下列收集Cl2的正确装置是     

②将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是                
③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中,                                                                      
(2)能量之间可以相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。
限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图,并作相应标注。

要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。
②铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极                           
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是      ,其原因是      
(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选  
       作阳极。
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某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4==2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O盐桥中装有饱和K2SO4溶液,下列叙述中正确的是
A.乙烧杯中发生还原反应
B.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小
C.电池工作时,盐桥中的SO42-移向甲烧杯
D.外电路的电流方向是从a到b

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下列叙述正确的是  
A.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极区产生的Cl2进入阳极区
B.电解精炼铜时,反应开始一段时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量大
C.海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀
D.在铁片上镀铜时,若铁片增重3.2g,则电路中通过的电子的物质的量为0.05mol

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镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、炭粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成.由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,并设计出相关实验流程图
 
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+
②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如表所示:

回答下列问题:
(1)根据表数据判断步骤②依次析出沉淀Ⅱ      和沉淀Ⅲ     (填化学式),则pH1        pH2(填填“>”、“=”或“<”),控制两种沉淀析出可利用      
A.pH试纸         B.石蕊指示剂           C.pH计
(2)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O,则反应③的化学方程式是           。第③步反应后,过滤沉淀时需要的玻璃仪器有    。若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因                         
(3)④中阳极反应产生的气体E为    ,验证该气体的试剂为       
(4)试写出反应⑥的离子方程式           
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