A．该燃料电池使用的甲酸比氢气更易储存和运输 B．Y室的电极反应式：O2＋4H＋4e===2H2O C．X室为负极室，Y室为正极室

D．甲中消耗1 mol甲酸，乙中转移4 mol电子

解析：选BD。甲酸为液态，氢气为气态且易在空气中燃烧发生爆炸，因此该燃料电池使用的甲酸比氢气更易储存和运输，A正确；Y室为原电池的正极室，发生还原反应，在碱性环境中电极反应式为O2＋4e＋2H2O===4OH，B错误；通过装置图可知，X室为负极室，Y室为正极室，C正确；甲酸分解产生二氧化碳和氢气：HCOOH===CO2↑＋H2↑，反应转移2 mol电子，因此甲中消耗1 mol甲酸，乙中转移2 mol电子，D错误。

三、非选择题

10．(1)理论上任何一个自发的氧化还原反应均可以设计成原电池。根据氧化还原反应Fe＋2Fe===3Fe设计的原电池如图所示，其中盐桥内装有琼脂-饱和KNO3溶液。

3＋

2＋

－

－

＋

－

请回答下列问题：

①电解质溶液X是______；电解质溶液Y是______。 ②写出两电极的电极反应式。

铁电极：________________________________； 碳电极：________________________________。

③外电路中的电子是从________电极流向________电极。(填“铁”或“碳”) ④盐桥中向X溶液中迁移的离子是________(填字母)。 A．K

＋

B．NO3

－

(2)请将下列氧化还原反应3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O设计成原电池，在方框中画出类似(1)中的装置图，并写出相应的电极反应式。

正极：___________________________________________； 负极：__________________________________________。

解析：(1)①根据反应，Fe做负极，C做正极，负极电解质溶液中应含有铁的阳离子且不与铁反应，所以X为含Fe的电解质溶液；正极反应式为Fe＋e===Fe，因而Y为含Fe的电解质溶液。②负极反应式：Fe－2e===Fe，正极反应式：2Fe＋2e===2Fe。③外电路电子由负极(Fe)流向正极(C)。④Fe是负极，因而向X溶液中迁移的是盐桥中的阴离子，即NO3。(2)见答案中的装置图及电极反应式。

答案：(1)①FeCl2(或FeSO4) FeCl3[或Fe2(SO4)3] ②Fe－2e===Fe 2Fe＋2e===2Fe ③铁 碳 ④B

－

2＋

3＋

－

2＋

－

3＋

－

2＋

3＋

－

2＋

2＋

3＋

－

2＋

(2)

－

－

＋

－

2＋

NO3＋3e＋4H===NO↑＋2H2O Cu－2e===Cu 11．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。

Ⅰ.氢气是一种新型绿色能源，又是一种重要的化工原料。氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用电极均为惰性电极)：

(1)对于氢氧燃料电池，下列叙述不正确的是________。A.a电极是负极，OH移向负极 B．b电极的电极反应为O2＋2H2O＋4e===4OH 点燃

C．电池总反应式为2H2＋O2=====2H2O D．电解质溶液的pH保持不变

E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 (2)上图右边装置中盛有100 mL 0.1 mol·L AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112 mL(标准状况下)时，此时AgNO3溶液的pH＝________(溶液体积变化忽略不计)。

Ⅱ.已知甲醇的燃烧热ΔH＝－726.5 kJ·mol，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为______________________________，正极的反应式为________________________________________________________________________。

理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料

－1－1

－

－

－

电池的理论效率为________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。

解析：Ⅰ.(1)C项，反应条件不是点燃，错误；D项，随着燃料电池的不断反应，水越来越多，KOH溶液浓度逐渐减小，pH逐渐降低，错误。

(2)右池为电解池，其电极反应为阳极：2H2O－4e===O2↑＋4H，阴极：4Ag＋4e===4Ag，当氢氧燃料电池中消耗氢气112 mL(标准状况下)时，转移电子数为0.01 mol，右池中生成0.01 mol＋＋－1

0.01 mol H，c(H)＝＝0.1 mol·L，pH＝1。

0.1 L

Ⅱ.该燃料电池的理论效率＝答案：Ⅰ.(1)CD (2)1

Ⅱ.CH3OH＋H2O－6e===CO2↑＋6H O2＋4H＋4e===2H2O 96.6%

12．某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：__________________(用离子方程式表示)，设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过________mol电子。

＋

－

－

＋

－

＋

＋

－

702.1 kJ

×100%≈96.6%。

726.5 kJ

(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为____________________，这是由于NH4Cl溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因：_________________________________________

________________________________________________________________________。 用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式：___________________________________________________，

然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变为血红色，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去。同学们对此做了多种假设，某同学的假设是“溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态。”如果＋3价铁被氧化为FeO4，试写出该反应的离子方程式：___________________________。

(3)其他条件不变，若将盐桥换成弯铜丝与石墨相连成n型，如图所示。一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞溶液，现象是__________，电极反应式为_______________；乙装置中石墨(Ⅰ)为________极(填“正”“负”“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连石墨

2－

电极上发生的反应为________________________，产物常用__________________检验，反应的离子方程式为________________________。

解析：(1)负极反应为Fe－2e===Fe，正极反应为Cu＋2e===Cu，则原电池反应为Fe＋Cu===Fe＋Cu。设导线中通过电子的物质的量为x，则负极减少的质量为56 g·mol

－1

2＋

2＋

－

2＋

2＋

－

1111－1－1－1

×x，正极增加的质量为64 g·mol×x，56 g·mol×x＋64 g·mol×x＝12 g，2222

x＝0.2 mol。

(2)NH4Cl水解，溶液显酸性，正极上H得电子生成H2，负极上Fe失电子生成Fe。Cl2

将Fe氧化为 Fe，Cl2过量时，发生的反应为2Fe＋3Cl2＋8H2O===2FeO4＋6Cl＋16H。

(3)将盐桥改为铜丝和石墨后，甲装置为原电池，乙装置为电解池。甲装置中Fe为负极，Cu为正极，正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e===4OH，滴加酚酞后变红色。乙装置中石墨(Ⅰ)为阴极，与铜丝相连的电极为阳

极，电极反应式为2Cl－2e===Cl2↑，Cl2可用湿润的淀粉-KI试纸检验。 答案：(1)Fe＋Cu===Fe＋Cu 0.2 (2)2H＋2e===H2↑ 酸性 NH4＋H2O2Fe＋3Cl2＋8H2O===2FeO4＋6Cl＋16H

(3)溶液变红 O2＋2H2O＋4e===4OH 阴 2Cl－2e===Cl2↑ 湿润的淀粉-KI试纸 Cl2＋2I===2Cl＋I2

－

－

－

－

－

－

3＋

2－

－

＋

＋

－

＋

2＋

2＋－

－

－

－

2＋

3＋

3＋

2－

－

＋

＋

2＋

NH3·H2O＋H 2Fe＋Cl2===2Fe＋2Cl

＋2＋3＋－