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中考化学专题训练---金属与酸反应的图像的综合题分类附答案.docx

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1、一、中考初中化学金属与酸反应的图像1 下列图象分别与选项中的操作项对应,其中不合理的是()A往一定量的NaOH 溶液中滴加稀盐酸至过量B某温度下,将KNO3 固体不断地加入水中C向一定量CuSO4 溶液和稀硫酸的混合溶液中滴加NaOH 溶液D持续不断地加热一定质量的碳酸氢钠固体【答案】D【解析】【详解】A、向一定量的NaOH 溶液滴加盐酸中至过量,碱性逐渐变弱,酸性逐渐增强,化是从大于7 逐渐的减小到小于7,故选项图象与选项中的操作项对应合理;pH 值的变B、某温度下,将KNO3 固体不断地加入水中,所得溶液的溶质的质量分数由0 不断增大,当达到饱和时溶质质量分数不再增大,故选项图象与选项中的

2、操作项对应合理;C、向一定量CuSO4 溶液和稀硫酸的混合溶液中滴加NaOH 溶液,先与硫酸反应,开始时不会生成沉淀,硫酸消耗完后再与硫酸铜反应会生成氢氧化铜沉淀,故沉淀的质量先是零,再不断上升,最后形成一条水平直线,故选项图象与选项中的操作项对应合理;D、持续不断地加热一定质量的碳酸氢钠固体,碳酸氢钠受热分解生成了碳酸钠、水和二氧化碳,剩余固体的质量不为 0,故选项图象与选项中的操作项对应不合理。故选 D。2 下列图像不能正确反映其对应操作的是()A a 图在一定量的AgNO3 溶液中逐滴加入NaCl 溶液B b 图足量的 Zn 和 Mg 分别与一定量的等体积等质量分数的稀硫酸反应C c 图

3、向稀盐酸中逐滴加入 NaOH 溶液D d 图等质量块状和粉末状CaCO3 分别与足量等体积等质量分数的稀盐酸反应【答案】 B【解析】【分析】【详解】A、在一定量的 AgNO3 溶液中逐滴加入 NaCl 溶液,不断产生白色沉淀,当恰好完全反应时沉淀达到最大值,对应关系正确;B、镁比锌活泼,镁和稀硫酸的反应速率较快,足量的Zn 和 Mg 分别与一定量的等体积等质量分数的稀硫酸反应,镁的活动性比锌强,反应速率快,反应时间短;镁和锌过量,盐酸完全反应,最终生成氢气的质量相等,对应关系不正确;C、向稀盐酸中逐滴加入NaOH 溶液时,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,随着反应的进行, pH 升高,当恰好

4、完全反应时,溶液的pH 等于 7,继续加入氢氧化钠溶液时,溶液的 pH 大于 7,对应关系正确;D、首先粉末状碳酸钙和盐酸反应速率大于块状的,所以对应图象斜率要大,同时由于碳酸钙质量相同,所以二者图象的终点也相同,对应关系正确。故选: B。3 有质量相等的两种金属单质分别和质量相等、溶质质量分数也相等的稀盐酸反应,反应情况如图所示。则下列情况中不可能存在的是A盐酸均反应完,金属均有剩余B有一种金属反应完,与此金属反应的盐酸有剩余C曲线 a、 b 分别表示锌、铁的反应情况或镁、铝的反应情况D若两种金属是铁和铝,盐酸均反应完,铁也恰好完全反应,铝有剩余【答案】 B【解析】【分析】【详解】A、根据图

5、象可知,生成的氢气质量相等,所以参加反应的酸的质量相等,金属均可能有剩余,故正确;B、如果有一种金属反应完,与此金属反应的盐酸有剩余,等质量的两种与质量相等,溶质的质量分数也相等的稀盐酸反应生成的氢气质量不相等,故错误;C、根据反应情况曲线图, a 曲线为活动性较大的金属,应表示金属锌与酸反应, b 曲线则表示铁与酸的反应;镁在铝前,即镁的金属活动性比铝强,所以图线 a、 b 分别表示镁、铝的反应情况,故正确;D、盐酸均反应完,因为稀盐酸相等,铁恰好完全反应,铝有剩余,所以生成的氢气相等,故正确。故选 B。4 下列图像能正确反应其对应关系的是()A某温度下,向一定量接近饱和的硝酸钾溶液中不断加

6、入过量的硝酸钾B向一定量氢氧化钙溶液中加入过量的碳酸钠溶液C向一定量稀盐酸中滴加过量的氢氧化钠溶液D等质量的镁和锌同时分别放入两份溶质质量分数相同的足量稀盐酸中【答案】 B【解析】【分析】【详解】A.某温度下,向一定量接近饱和的硝酸钾溶液中不断加入过量的硝酸钾晶体,当达到饱和后固体就不会溶解,所以质量分数不会一直增大,选项错误;B. 向一定量氢氧化钙溶液中加入过量的碳酸钠溶液,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,完全反应后,沉淀不再增加,选项正确;C.向稀盐酸中滴加过量的氢氧化钠溶液,随着反应溶液的p值会增大,当氢氧化钠过量后溶液的p值就会大于,选项错误;D.等质量的镁和锌同时分别放入两份

7、溶质质量分数相同的足量稀盐酸中,镁的活动性大于锌,所以镁先反应完,但是镁的相对原子质量小于锌的相对原子质量,所以镁反应完后产生的氢气质量多,选项错误。故选 B。5 下列图象与对应实验相符合的是( )A向 pH=1 的稀盐酸中逐滴加入pH= 13 的氢氧化钠溶液B向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的金属镁和锌C将一定质量的不饱和硝酸钾溶液恒温蒸发至有晶体析出D向氢氧化钾与氯化钡的混合溶液中逐滴加入稀硫酸【答案】 D【解析】【分析】【详解】A、向 pH=1 的稀盐酸中逐滴加入 pH= 13 的氢氧化钠溶液, pH 逐渐增大,由于反应生成水,溶液的 pH 不能大于 13;故选项错误;B、向等质量

8、、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的金属镁和锌,镁的金属活泼性强,镁产生氢气的速率快;故选项错误;C、将一定质量的不饱和硝酸钾溶液恒温蒸发至有晶体析出,溶质质量分数先增大,待有晶体析出时,质量分数不变;故选项错误;D、向氢氧化钾与氯化钡的混合溶液中逐滴加入稀硫酸,钡离子与硫酸根直接反应产生硫酸钡白色沉淀;故选项正确;故选: D。6 下列四个图象的变化趋势,能正确描述对应操作的()A足量的铁片和铝片分别与等质量、等浓度的稀盐酸反应B将浓盐酸敞口放置在空气中C向氢氧化钾和硝酸钡的混合溶液中,逐滴滴加稀硫酸D向 pH12 的氢氧化钠溶液中不断加入水【答案】 A【解析】【分析】铝和铁都排在氢的前面,可以与

9、盐酸发生置换反应生成氢气,硝酸钡和硫酸反应生成不溶于水的硫酸钡沉淀。【详解】A、在金属活动性顺序中,铝和铁都排在氢的前面,可以与盐酸发生置换反应生成氢气,铝排在铁的前面,反应速度比铁快,在图象中,斜率表示的就是反应的速度,斜率越大,反应速度越大,足量的铁与铝与相同的酸反应,生成氢气的质量相同,故A 正确;B、浓盐酸具有挥发性,易挥发出溶质氯化氢,导致溶质质量分数降低,而图象显示其质量分数增大,故 B 不正确;C、硝酸钡和硫酸反应生成不溶于水的硫酸钡沉淀,一开始就会出现沉淀,而图象显示是过一段时间才出现沉淀,故 C 不正确;D、 pH 12 的氢氧化钠溶液,显碱性,向pH 12 的氢氧化钠溶液中

10、不断加入水,pH 不可能小于 7,故 D 不正确。故选A。【点睛】浓盐酸具有挥发性,易挥发出溶质氯化氢,导致溶质质量分数降低,氢氧化钠溶液,显碱性,稀释pH 不可能小于7。7 与以下四个变化过程对应的四个图象中,错误的是()A一定量的饱和石灰水中加入一定量的氧化钙,溶液质量与加入后时间的关系B向 pH=1 的溶液中加水C两杯等质量足量的稀硫酸中分别加入等质量的镁、铝,溶液质量与时间的关系D t 时,在一定量的氯化钠不饱和溶液中不断加入氯化钠固体【答案】 D【解析】【分析】【详解】A、氧化钙与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,反应后由于温度升高、氧化钙与饱和溶

11、液中的水发生反应而使溶液质量减少,反应后冷却至室温,溶液的质量增大,饱和溶液的溶剂减少会造成溶质析出,则溶液的溶质、溶剂都在减少,溶液的质量也在减少,故A 正确;B、向 pH=1 的溶液中加水,溶液的酸性逐渐减弱,pH 变大。随着水的添加,溶液的pH 会无限趋近于 7,但是 pH 不会等于或大于 7,故 B 正确;C、设镁、铝的质量均为x ,与足量的稀硫酸反应后溶液质量增加分别为y、 z 。Mg +H2 SO4 =MgSO4 + H 2质量增加24224-2=22xy24x22y解得 y11 x122Al +3H2SO4 =Al 2 (SO4 )3 +3H 2质量增加54654-6=48xz5

12、4 x48 z8解得 zx所以将等质量的金属镁和金属铝分别和质量分数相等的足量的稀硫酸混合,反应溶液增加的质量,镁大于铝。镁的活动性大于铝,镁反应速率较快,故C 正确;D、温度不变,则固体物质的溶解度不变,所以t 时,在一定量的氯化钠不饱和溶液中不断加入氯化钠固体,氯化钠的溶解度始终不变,故D 错误。故选D。8 如图分别与相应的操作过程相对应,其中正确的是()A向一接近饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾晶体(不考虑温度变化)B向等质量、等溶质质量分数的稀硫酸中分别加入足量的镁片和锌片C向 pH=10 的氢氧化钙溶液中不断加水稀释D向含有硫酸的硫酸铜溶液中加入过量的氢氧化钠溶液【答案】 B【解析】

13、【分析】【详解】A、向一接近饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾晶体时,硝酸钾能够继续溶解,随着硝酸钾的溶解,溶质质量分数不断增大,当达到饱和状态时,硝酸钾不能溶解,溶质质量分数不再变化,故选项错误;B、镁比锌活泼,向等质量、等溶质质量分数的稀硫酸中分别加入足量的镁片和锌片时,镁和稀硫酸反应需要的时间较短,又因为稀硫酸完全反应,因此最终产生的氢气质量相等,故选项正确;C、氢氧化钙溶液显碱性,稀释时碱性减弱,pH 降低,但是不能降低到7,更不能小于7,故选项错误;D、向含有硫酸的硫酸铜溶液中加入过量的氢氧化钠溶液时,氢氧化钠先和硫酸反应生成硫酸钠和水,后和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,当硫酸铜

14、完全反应后,沉淀质量不再变化,故选项错误。故选B。【点睛】在金属活动性顺序中只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,用同种金属置换不同的盐溶液,盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来;用不同的金属置换同种盐溶液,盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来。9 下列图像能正确反映对应变化关系的是()A向足量的锌、镁中分别加入等质量、等浓度的稀盐酸B向一定量的氢氧化钠溶液中滳加稀硫酸C向一定量混有少量盐酸的氯化镁溶液中加入足量氢氧化钠溶液D向一定溶质质量分数的不饱和氯化钠溶液中加入氯化钠固体【答案】 C【解析】【分析】【详解】A、镁的金属活动性比锌活泼,相

15、同时间内产生的氢气,镁大于锌;该反应中稀盐酸的质量一定且少量,镁、锌与盐酸反应产生的气体相同;故图像所示错误。B、氢氧化钠溶液呈碱性,pH 值应大于7,向一定量的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,pH 值应逐渐下降,故图像所示错误。C、盐酸先和氢氧化钠反应,生成水和氯化钠,没有沉淀产生;盐酸完全反应后,氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠;故图像所示正确。D、一定溶质质量分数的不饱和氯化钠溶液的质量分数应大于0,起点错误,加入氯化钠固体后,溶质质量增大至饱和,饱和后溶质质量分数不变,故图像所示错误。故选: C。10 下列图像中,坐标标示的量之间的变化关系与反应过程对应正确的是A电解水B分别加热

16、KNO3、Ca(OH)2 的饱和溶液(溶剂蒸发忽略不计)C向两份等质量、相同质量分数的稀硫酸中,分别不断加入镁粉和锌粉D用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气【答案】 B【解析】【分析】【详解】A 、电解水时,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,氧气和氢气的体积比约为1: 2,质量比是8: 1,该选项对应关系不正确;B、分别加热KNO 3、 Ca( OH) 2 的饱和溶液时,虽然硝酸钾溶解度增大,但是质量分数不变,氢氧化钙溶解度减小,导致部分氢氧化钙析出,质量分数减小,该选项对应关系正确;C、向两份等质量、相同质量分数的稀硫酸中,分别不断加入镁粉和锌粉,硫酸中氢元素全部转化为氢气,稀硫酸完全反应后

17、生成氢气质量相等,该选项对应关系不正确;D、用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,由于二氧化锰是催化剂,反应过程中二氧化锰质量不变,该选项对应关系不正确。故选: B。11 相同质量的 Zn、 Fe 分别与足量稀盐酸作用,产生 H2 的质量与反应时间关系如下图所示,其中正确的是 ( )ABCD【答案】 C【解析】【分析】【详解】相同质量的Zn、 Fe 分别与足量稀盐酸作用,由于稀硫酸过量,因此充分反应后放出氢气的质量大小由金属决定,根据化学方程式Fe+H 2SO4 =FeSO4 +H 2,每 56g 铁生成 2g 氢气,又根据化学方程式Zn+H 2SO4 =ZnSO4 +H 2,每 65g 锌生成

18、 2g 氢气,所以相同质量的 Zn、Fe 分别与足量稀盐酸作用,铁比锌生成氢气量多;根据金属的活动性强弱关系锌 铁,可判断锌与稀硫酸反应快,铁与稀硫酸反应慢,锌反应完所用的时间短,图像先出现拐点。故选 C。12 下列图象能正确反映对应实验操作的是()A向氯化钾和硫酸铜的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液B在一定量的稀盐酸中加入过量石灰石C向盛有一定量稀硫酸的烧杯中不断加水稀释D将等质量的镁粉和铝粉分别与足量等浓度的稀硫酸反应【答案】 B【解析】【分析】【详解】A、向氯化钾和硫酸铜的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,沉淀质量从零开始逐渐增大,然后不变,所以沉淀质量从零开始

19、逐渐增大,然后不变,故A 错误;B、每 100 份质量的碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和44 份质量的二氧化碳,所以在一定量的稀盐酸中加入过量石灰石,溶液会逐渐增大,然后不变,故B 正确;C、稀硫酸是酸性溶液,酸性溶液无论如何加水稀释都不会变成中性或碱性溶液,pH不会大于和大于7,故C错误;D、铝的金属活动性比镁的金属活动性弱,每54 份质量的铝和足量的酸反应会生成6 份质量的氢气,每24 份质量的镁会与足量的酸反应生成2 份质量的氢气,所以将等质量的镁粉和铝粉分别与足量等浓度的稀硫酸反应,镁的反应速率快,铝生成的氢气多,故D 错误。故选B。13 下列四个图象的变化趋势,能正确描述对应操作的是

20、()A足量的铁片和铝片分别与等质量、等浓度的稀盐酸反应B将浓盐酸敞口放置在空气中C向氢氧化钾和硝酸钡的混合溶液中,逐滴滴加稀硫酸D向 pH= 10 的氢氧化钠溶液中不断加入水【答案】 A【解析】【分析】【详解】A. 因为是足量的铁片和铝片分别与等质量、等浓度的稀盐酸反应,酸会全部参加反应,生成氢气中的氢元素全部来自于酸中的氢元素,与铁片和铝片反应的酸的溶质质量(HCl)相等,所以生成氢气质量就相等。又因为铝的活动性比铁强,所以铝的反应速率比铁快,反应完所用的时间比铁短。即出现拐点时间短。故A 符合题意;B. 将浓盐酸敞口放置在空气中,溶质氯化氢会挥发走,溶剂质量不变,故溶质的质量分数会逐渐减小

21、,而图中溶质质量分数增大。故B 不符合题意;C. 向氢氧化钾和硝酸钡的混合溶液中,逐滴滴加稀硫酸,硝酸钡与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,该沉淀不溶于酸,一开始加入稀硫酸就会产生硫酸钡沉淀。故C 不符合题意;D. 向 pH= 10 的氢氧化钠溶液中不断加入水,氢氧化钠溶液被稀释,但是水无论加入多少,都还是氢氧化钠溶液,会显碱性,pH 总是会大于7,但是不可能pH 小于 7。故 D 不符合题意。故选 A。14 下列图象能正确反映对应变化关系的是A足量的碳在盛有氧气的密闭容器内充分燃烧B在电解器玻璃管里加满水通电C红磷在盛有一定量空气的密闭容器中燃烧至熄灭D稀盐酸分成两等份,分别加入足量的Mg 粉、

22、 Fe 粉【答案】 D【解析】【分析】【详解】A、固体碳和气体氧气燃烧生成二氧化碳气体,容器内气体的质量要增加,气体的最终质量不为零,不符合题意;B、在电解器玻璃管里加满水,用惰性电极进行电解,生成的氢气和氧气的体积比为2:1,质量比是1: 8,不符合题意;C、红磷在盛有一定量空气的密闭容器中燃烧,放出了大量的热,压强增加,消耗了氧气,生成了五氧化二磷固体,冷却至室温后减小约了原来的五分之一,最终压强小于起始值,不符合题意;D、将稀盐酸分成两等份,分别加入足量的Mg 粉、 Fe 粉。镁的活动性大于铁,镁先反应完,氢元素全部来自于氯化氢,稀盐酸的质量相同,故最终生成氢气的质量相同,符合题意。故选

23、 D。15 下列曲线示意图不正确的是()A向稀盐酸中加蒸馏水(图中 q 曲线未与虚线相交,只无限接近)B等体积、等质量分数的过氧化氢分解CHCl 和FeCl3 的混合液中加入NaOH 溶液D等质量、等颗粒大小的金属加入足量稀盐酸【答案】 D【解析】【分析】【详解】A、酸溶液的pH 小于7,加水稀释酸性减弱,其pH 会增大,但是不会大于或等于7,故A正确;B、过氧化氢溶液中加入二氧化锰能加快反应速度,但生成氧气的质量相同,故B 正确;C、盐酸与氯化铁的混合物中加入氢氧化钠,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀,生成的氢氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁,故在盐酸与氯化

24、铁的混合物中加入氢氧化钠,得等一段时间才能生成氢氧化铁沉淀,故C 正确;D、等质量的镁、铝、铁与足量盐酸反应生成的氢气质量铝最多,不是镁,故D 错误。故选: D。二、中考初中化学科普阅读题16 阅读下面小文章,回答问题。氢气在通常状况下,是一种无色无味、难溶于水、在相同条件下密度最小的气体。它在空气中能安静的燃烧,产生淡蓝色的火焰。氢气常在实验室被使用,如它能和氧化铜反应,将氧化铜还原成铜,并生成水。氢气被人们所喜爱,因为它有着很多优点。如资源丰富(以水为原料制取)、燃烧产物是水(无污染)、燃烧放出热量多等等。(1)试想,如果在实验室制取氢气,应用什么方法收集?_、(2)写出所有文中出现的反应

25、的化学方程式。_、(3)根据文中信息,写出利用氢气物理性质和化学性质的用途各一条。_、 _。【答案】排水法、向下排空气法2H2点燃加热2222+O2H O、 H +CuOCu+H O 填充气球作燃料【解析】【分析】不易溶于水的气体可以使用排水法收集,密度比空气大的气体可以使用向上排空气法收集,密度比空气小的气体可以使用向下排空气法收集。【详解】( 1)氢气难溶于水,能使用排水法收集,密度比空气小,可以使用向下排空气法收集。( 2)氢气能与氧气反应生成水,氢气具有还原性,能将氧化铜还原为铜同时生成水,所以点燃高温化学方程式为2H 2 +O22H2O,H 2 +CuOCu+H2O 。(3)氢气的密

26、度比空气小,可以用于填充氢气球,具有可燃性,能用于高能燃料。17 阅读下列科技短文,回答问题。废旧塑料制品和橡胶轮胎等含碳废物如何变废为宝,是众多科学家和工程师努力的目标。研究人员开发出一种用超临界水处理含碳废物的新技术。超临界水是将水加热到超过374并加压到超过219 个大气压,使水处于气、液相互交融的状态。在超临界水的环境中,含碳废物中的有机物转化为氢气、甲烷和二氧化碳等气体;而无机物保留在残余物中,随后被去除。由于该过程中不使用氧气且温度相对较低,因此不会形成有害气体。(1)文中涉及到的有机合成材料有_(填 1 种即可)。(2)下列说法正确的是_ (填字母序号)。A 超临界水与液态水具有

27、相同的物理和化学性质B 将气态水升温或加压一定使水分子间距离变小C 超临界水是由液态水和气态水组成的混合物D 用超临界水处理含碳废物的方法比焚烧法更环保(3)氢气和甲烷都是清沽能源,写出甲烷完全燃烧时反应的化学方程式_ 。充分燃烧 1 g 氢气或甲烷释放的热量如上图所示,与甲烷相比,氢气作为燃料的优点是_;而日常生活中使用的燃料,更多的是以甲烷为主要成分的天然气,原因是_(写出 1 点即可)。点燃【答案】塑料(或橡胶)DCH4+2O2CO2+2H2O燃烧时放出的热量更多氢气贮存困难(或制取成本高)【解析】【分析】【详解】( 1)塑料制品和橡胶都是有机合成材料;( 2) A、超临界水是将水加热到

28、超过 374并加压到超过 219 个大气压,使水处于气、液相互交融的状态,两者物理性质差别很大,故选项说法错误;B、超临界水是将水加热到超过 374并加压到超过 219 个大气压,使水处于气、液相互交融的状态,水分子间距离可能变大,故选项说法错误;C、超临界水是由液态水和气态水组成的纯净物,故选项说法错误;D、在超临界水的环境中,含碳废物中的有机物转化为氢气、甲烷和二氧化碳等气体,用超临界水处理含碳废物的方法比焚烧法更环保,故选项说法正确;点燃(3)甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O;据图可知,与甲烷相比,氢气作为燃料的优点是燃烧时放出的热量更多;目前

29、在生产和生活中还没有大量应用氢能源是没找到合适、廉价的制氢方法及合理、安全的储存和运输方法。18 阅读短文后回答下列问题。燃料电池( Fuelcell),是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置,最早于1839 年由英国的 Grove 发明。燃料的选择性非常多,包括纯氢气(H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH)、天然气,甚至于现在运用最广泛的汽油,都可以作为燃料电池的燃料。这是目前其他所有动力来源无法做到的。而以燃料电池做为汽车的动力,已被公认是二十一世纪必然的趋势。2017 年,我国共有8 个品牌的10 款车型燃料电池汽车在产,总产量为1272 辆, 2018 年国产燃料电池汽

30、车已经超过3000 辆。燃料电池是以特殊催化剂作电极使燃料与氧气发生反应,生成二氧化碳和水。因其不需推动涡轮等发电器具,也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水,所以能量转换效率高达70%左右,足足比一般发电方法高出了约 40%;优点还不只如此,其二氧化碳排放量比一般方法低许多,且水又是无害的生成物,所以燃料电池是一种高效、低污染装置。燃料电池主要由正极、负极、电解质溶液和外部电路4 部分组成,其正极和负极分别通入燃料气和氧气 (空气 ),负极上燃料气放出电子,外电路传导电子到正极并与氧气结合生成离子,在电场作用下,离子通过电解质转移到负极上再与燃料气进行反应,最后形成回路产生电能。与此同时,因为

31、燃料自身的反应及电池存在的内阻,燃料电池也要排出一定的热量,以保持电池恒定的工作温度。右图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。( 1)燃料电池是将 _能转化为电能的装置。( 2)下列说法错误的是 _ 。A 化学反应放出的能量可以是光能、热能、电能等B 燃料电池可以广泛用于新能源汽车。C 氢燃料电池汽车所需要的 H2 可电解水生成。D 燃料电池都要排放 CO2 气体( 3)写出甲醇完全燃烧的化学方程式_。( 4)甲烷燃料电池释放能量的总反应化学方程式是_。点燃催化剂【答案】化学D 2CH322242232OH+3O2CO +4H OCH+2O +2KOHK CO +3H O【解析】【分析】【详解】(

32、 1)根据短文:燃料电池( Fuelcell),是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置,可知燃料电池是将化学能转化为电能的装置。( 2) A 化学反应放出的能量可以是光能、热能、电能等,正确;B 据短文可知,燃料电池做为汽车的动力,已被公认是二十一世纪必然的趋势,燃料电池可以广泛用于新能源汽车,正确;C 水电解生成氢气和氧气,氢燃料电池汽车所需要的H2 可电解水生成,正确;D、氢燃料电池不会排放二氧化碳气体,故选项说法错误;故选 D。点燃(3)甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水,方程式为:2CH 3OH+3O 22CO2 +4H 2 O ;(4)甲烷燃料电池的总反应为:通入燃料甲烷的一极为电源的负极,发生氧化反应,由于-2-电解质溶液呈碱性,则负极电极反应式为:CH 4 +10OH -8e CO 3 +7H 2O ,通入氧气的一极为正极,发生还原反应,正极电极反应式为:2O 2 +8e- +4H2O=8OH-,电解质溶液为氢氧化钾,两式相加得到总反应方程式为:催化剂CH 4 +2O2 +2KOHK 2CO3 +3H 2O 。

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