甲醇是一种重要的化工原料，在化工领域有广泛应用。（1）甲醇燃料电池由于结构简单...

甲醇是一种重要的化工原料，在化工领域有广泛应用。

（1）甲醇燃料电池由于结构简单、能量转化率高、对环境天污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。其工作原理如如图所示：

①该电池正极的电极反应为___，放电过程中负极区域溶液的pH值___(填“变大”或“变小”或“不变”）。

②该电池总反应的化学方程式为___。

（2）二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高校、光谱、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。

①如图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。则阳极产生ClO2的电极反应式为____。

②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况）时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为___mol。

（3）英国《自然》杂志近期报道了一种新型铝离子电池，以金属铝和石墨为电极，用A1Cl4-和有机阳离子构成电解质溶液，其放电工作原理如图所示。

①电池放电时负极的电极反应式为___。

②充电时有机阳离子向___电极移动（填“铝”或“石墨”）。

③电池充电时，电路中每转移0.15mol电子，理论上生成___g铝。

O2+4e－＋2H2O=4OH- 变小 2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O Cl--5e-+2H2O=ClO2+4H+ 0.01 Al-3e-+7A1Cl4-=4A12Cl7- 铝 1.35 【解析】 (1)①原电池中的氧气得电子，与溶液中的水反应生成氢氧根离子，作电池的正极；负极上甲醇失电子，与溶液中的氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水； ②该电池总反应为甲醇、氧气与溶液中的氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水； (2)①阳极上的氯离子失电子，与溶液中的水反应生成ClO2和氢离子； ②阴极水电离产生的氢离子得电子，生成氢气； (3)①根据图像可知，放电时，负极的Al失电子与A1Cl4-结合生成A12Cl7-； ②充电时，Al电极为阴极，有机阳离子向阴极移动； ③电池充电时，4A12Cl7-+3e-=Al+7A1Cl4-。 (1)①原电池中的氧气得电子，与溶液中的水反应生成氢氧根离子，作电池的正极，电极反应式为O2+4e－＋2H2O=4OH-；负极上甲醇失电子，与溶液中的氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，则pH变小； ②该电池总反应为甲醇、氧气与溶液中的氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，方程式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O； (2)①阳极上的氯离子失电子，与溶液中的水反应生成ClO2和氢离子，电极方程式为Cl--5e-+2H2O=ClO2+4H+； ②阴极水电离产生的氢离子得电子，生成氢气，生成标况下的112mL氢气即0.005mol时，转移0.01mol电子，通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为0.01mol； (3)①根据图像可知，放电时，负极的Al失电子与A1Cl4-结合生成A12Cl7-，则电极反应式为Al-3e-+7A1Cl4-=4A12Cl7-； ②充电时，Al电极为阴极，有机阳离子向阴极移动，即铝电极； ③电池充电时，4A12Cl7-+3e-=Al+7A1Cl4-，转移3mol电子，生成1molAl，则电路中每转移0.15mol电子，生成0.05mol铝，即1.35g。

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考点分析：

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不锈钢是由铁、铬、镍、碳及众多不同元素所组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要的合金元素。其中铬的含量不能低于11%，不然就不能生成致密氧化膜CrO3以防止腐蚀。

(1)基态碳原子的电子排布图为___。

(2)铬和镍元素都易形成配位化合物：

①[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O中Cr3+的配位数为___。

②硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是___，在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为____。