瓦斯爆炸是煤礦開(kāi)采中的重大危害及事故發(fā)生源,一種瓦斯分析儀(圖甲)的傳感器在煤礦巷道中的甲烷達(dá)到一定濃度時(shí)會(huì)自動(dòng)報(bào)警,大大減少了事故發(fā)生率.該瓦斯分析儀工作原理類(lèi)似燃料電池的工作原理,其裝置如圖乙所示,其中的固體電解質(zhì)是Y學(xué)科王2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移動(dòng).則下列有關(guān)敘述不正確的是( 。
A、電極a的反應(yīng)式為:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O
B、電極b是正極,O2-由電極b流向電極a
C、瓦斯分析儀工作時(shí),電池內(nèi)電路中電子由電極b流向電極a
D、當(dāng)固體電解質(zhì)中有1 molO2-通過(guò)時(shí),電子轉(zhuǎn)移2 mol
考點(diǎn):原電池和電解池的工作原理
專(zhuān)題:電化學(xué)專(zhuān)題
分析:瓦斯分析儀工作原理類(lèi)似燃料電池的工作原理,其裝置如圖乙所示,其中的固體電解質(zhì)是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移動(dòng).電子在外電路轉(zhuǎn)移,通甲烷氣體的為負(fù)極,通空氣一端為正極,電池總反應(yīng)為CH4+2O2=CO2+H2O,正極反應(yīng)為:O2+4e-=2O2-,負(fù)極反應(yīng)為:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O,結(jié)合原電池的原理和電極反應(yīng)回答問(wèn)題;
解答: 解:A、電極a為甲烷失電子,為負(fù)極,則電極a的反應(yīng)式為:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O,故A正確;
B、電極b氧氣得電子,生成O2-,而電極a需要O2-作為反應(yīng)物,故O2-由正極(電極b)流向負(fù)極(電極a),故B正確;
C、電子不能在電池內(nèi)電路流動(dòng),只能在外電路中流動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D、1mol O2得4mol電子生成2molO2-,故當(dāng)固體電解質(zhì)中有1mol O2-通過(guò)時(shí),電子轉(zhuǎn)移2mol,故D正確;
故選C.
點(diǎn)評(píng):本題考查了化學(xué)電源新型電池的原電池原理應(yīng)用,主要理解電池電解質(zhì)不是在水溶液中的氧化還原反應(yīng),電解質(zhì)是固體,O2-可以在其中自由移動(dòng),是本題的關(guān)鍵.
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:

將11.7克氯化鈉跟10g 98%的濃硫酸反應(yīng)在微熱條件下,將生成的氣體用100mL水完全吸收,問(wèn)生成鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?若所得溶液的密度為1.05g/ml,則完全吸收后溶液的物質(zhì)的量濃度為多少?

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列物質(zhì)的性質(zhì)、用途正確的是( 。
A、濃硫酸、濃硝酸都具有強(qiáng)氧化性,不能盛放在金屬容器中
B、明礬和漂白粉常用于自來(lái)水的凈化,兩者的作用原理完全相同
C、Na2SiO3是制備硅膠和木材防火劑的原料
D、合金的硬度比純金屬大,熔點(diǎn)也比純金屬高

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

固體氧化物燃料電池(SOFC)以固體氧化物作為電解質(zhì).其工作原理如圖所示:下列關(guān)于固體燃料電池的有關(guān)說(shuō)法正確的是( 。
A、電極b為電池負(fù)極,電極反應(yīng)式為2O2+4e-=4O2-
B、固體氧化物的作用是讓電子在電池內(nèi)通過(guò)
C、若H2作為燃料氣,則接觸面上發(fā)生的反應(yīng)為H2+2OH--4e-=2H++H2O
D、若C2H4作為燃料氣,則接觸面上發(fā)生的反應(yīng)為C2H4+6O2--12e-=2CO2+2H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是( 。
A、Na+的電子排布式:1s22s22p63s1
B、Fe的簡(jiǎn)化電子排布式:[Ar]4s2
C、Cr的外圍電子排布式:3d54s1
D、N的最外層電子排布圖:

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列說(shuō)法或表示方法正確的是( 。
A、等物質(zhì)的量的硫蒸汽和硫固體分別完全燃燒,前者放出熱量比后者少
B、由C(石墨)=C(金剛石);△H=+1.90 kJ?mol-1可知,金剛石比石墨穩(wěn)定
C、在101kPa時(shí),2g H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H=-571.6 kJ?mol-1
D、在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)═H2O(1);△H=一57.3 kJ?mol-1,若將含0.5mol H2SO4的濃硫酸與含1mol NaOH的溶液混合,放出的熱量大于57.3 kJ

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

等物質(zhì)的量的CH4和NH3相比較,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是?( 。
A、它們的分子個(gè)數(shù)比為1:1
B、它們的原子個(gè)數(shù)比為5:4
C、它們的電子個(gè)數(shù)比為1:1
D、它們的體積比為1:1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)6.02×1022個(gè)NH3分子的質(zhì)量為
 
g,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為
 
L,與
 
g CH4中含有的氫原子數(shù)相等.
(2)某氣體氧化物的化學(xué)式為RO2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.28g該氧化物的體積為448ml,則該氧化物的摩爾質(zhì)量為
 
,R的相對(duì)原子質(zhì)量為
 

(3)將20gNaOH固體溶于100ml水中配成溶液,所得溶液的密度為1.2g/ml,則該溶液的物質(zhì)的量濃度為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

有A、B、C、D、E五種元素,其相關(guān)信息如下:
元素相關(guān)信息
AA原子的1s軌道上只有1個(gè)電子
BB是電負(fù)性最大的元素
CC基態(tài)原子的2p軌道中有3個(gè)未成對(duì)電子
DD是主族元素且與E同周期,其最外能層上有2個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子
EE的+1價(jià)離子的M能層中所有能級(jí)各軌道都有電子且沒(méi)有未成對(duì)電子
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出元素E的基態(tài)原子的電子排布式
 

(2)CA3分子中C原子的雜化類(lèi)型是
 
;在元素E的硫酸鹽溶液中逐漸通入CA3,可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
 
,發(fā)生的有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為
 

(3)C與A還可形成C2A4、CA5等化合物,二者都能與鹽酸反應(yīng).則C2A4與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為
 
.CA5還可與水反應(yīng)產(chǎn)生無(wú)色氣體,且所得溶液顯堿性,則CA5的電子式為
 
,與水反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

(4)A、C、E三種元素可形成[E(CA34]2+,其中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型有
 
(填序號(hào));1mol該離子中含有
 
個(gè)σ鍵.
①配位鍵  ②金屬鍵  ③極性共價(jià)鍵  ④非極性共價(jià)鍵   ⑤離子鍵  ⑥氫鍵
若[E(CA34]2+具有對(duì)稱(chēng)的空間構(gòu)型,且當(dāng)[E(CA34]2+中的兩個(gè)CA3被兩個(gè)Cl-取代時(shí),能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,則[E(CA34]2+的空間構(gòu)型為
 
(填序號(hào)).
a.平面正方形 B.正四面體 c.三角錐形D.V形
(5)B與D可形成離子化合物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示.其中D離子的配位數(shù)為
 
,若該晶體的化學(xué)式為
 

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