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1. 被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．如图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．试回答下列问题：

(1) 氢气进入的这级为极；
(2) 写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式：；
(3) 该氢氧燃料电池每转移0.1mol电子，消耗标准状态下 L氧气；
(4) 若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为．
【考点】
化学电源新型电池;
【答案】

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综合题 普通
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真题演练
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1. 燃料电池是利用燃料与氧气反应从而将化学能转化为电能的装置。
(1) 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。

①A为生物燃料电池的(填“正”或“负”)极。

②正极反应式为。

③放电过程中，H+向极区迁移(填“A”或“B”)。

④在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是，通过外电路的电子是mol。
(2) 一氧化碳无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因一氧化碳中毒而失去生命。一种一氧化碳分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，尾气中一氧化碳的含量越高。

①工作时，O2-电极移动(填“a”或“b”)。

②电子在外电路中通过传感器的流动方向是(填“由a向b”或“由b向a”)。
综合题 困难
2. 以废旧锂离子电池正极材料(主要成分为LiCoO2和Al)为原料可制备Co3O4。主要步骤如下：
(1) 碱浸：将正极材料浸于过量NaOH溶液中，充分反应后过滤，留取滤渣(主要为LiCoO2)。滤液中大量存在的阴离子有。
(2) 还原：LiCoO2与稀硫酸酸化的H2O2溶液反应生成O2、Li2SO4和CoSO4 ， 该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
(3) 沉钴：除杂后，向CoSO4溶液中缓慢滴加NaHCO3溶液，得到CoCO3沉淀和CO2气体，反应的离子方程式为。
(4) 热分解：得到CoCO3沉淀。在纯氧中加热分解CoCO3 ， 测得升温过程中固体的质量变化如图所示。加热分解CoCO3制备Co3O4需要控制的温度为(写出计算推理过程)。
综合题 普通
3. 甲醇（CH3OH中C的化合价为﹣2）燃料电池可用作电动汽车电源，如图1为电池示意图．在电池的一极通入甲醇，另一极通入氧气，工作时H+由负极移向正极．回答下列问题

(1) 通甲醇一端为极，正极反应为：；
(2) 该电池总反应的方程式为；
(3) 若用该电池电解硫酸铜溶液，如图2所示，图3中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量．若E代表的生成物是铜，则F所代表的物质是，当x=3mol时，消耗的甲醇的物质的量为．
综合题 普通