Question

8．化學能轉化為電能，在生產、生活中有重要的應用．
I．氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型電池．
圖1是氫氧燃料電池的示意圖，要配制電池中100mL質量分數為30%的氫氧化鉀溶液（密度約為1.290g/cm³），需稱量38.7g固體氫氧化鉀；電池工作時，H₂和O₂反應生成水，同時提供電能，溶液的pH變小（填“變大”“變小”“不變”）．
Ⅱ．某學校研究小組對廢干電池筒內的黑色物質（可能含有C、MnO₂、ZnCl₂、NH₄C1等）進行研究，實驗過程如圖2：

（1）操作①的玻璃棒的作用是攪拌，加快物質的溶解，操作②的玻璃棒的作用是引流．
（2）操作③灼燒濾渣發生反應的化學方程式為是C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂．
（3）操作④的試管中產生的氣體能使帶火星的木條復燃，產生該氣體的化學方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 I．根據溶質的質量=溶液的質量÷溶質的質量分數，以及溶液酸堿性的變化來分析；
Ⅱ．根據玻璃棒的用途來分析；根據濾渣的成分以及化學方程式的寫法來分析．

解答 解：I．氫氧化鉀的質量=100mL×1.290g/cm³×30%=38.7g；電池工作時，H₂和O₂反應生成水，氫氧化鉀溶液的濃度較小，堿性減弱，溶液的pH減小；故填：38.7；變小；
Ⅱ．（1）操作①是溶液，在溶解的過程中，玻璃棒的作用是攪拌，加快物質的溶解；操作②是過濾，在過濾操作中玻璃棒的作用是引流；故填：攪拌，加快物質的溶解；引流；
（2）氯化鋅與氯化銨能溶于水，而二氧化錳和碳粉不溶于水，所以濾渣的成分是二氧化錳和碳粉，灼燒時，碳與氧氣反應生成二氧化碳氣體；故填：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂；
（3）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

點評 本題利用化學反應與能量的關系來綜合考查學生實驗分析和解決問題的能力，具有較好的知識遷移應用并注重了化學的實用性．