【題目】圖為CH4燃料電池的裝置(A、B為多孔碳棒)：

(1)____(填A或B)處電極入口通甲烷，其電極反應(yīng)式為__________。

(2)該燃料電池工作時溶液中的K＋向_____(填A或B)極移動。

(3)現(xiàn)有500 mL KNO3和Cu(N03)2的混合溶液，其中c(NO3－)＝6.0mol·L－1，若以CH4燃料電池作為外接電源，且兩極均用石墨作電極電解此混合溶液，工作一段時間后，電解池中兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同)，則燃料電池消耗CH4體積為________L；假定電解后溶液體積仍為500 mL，原混合溶液中c(K＋)為_______mol·L－1。

【答案】B CH4＋10OH－－8e－= CO32－＋7H2O A 11.2 2.0

【解析】

根據(jù)原電池的工作原理及電極反應(yīng)方程式書寫分析解答；根據(jù)電解池的工作原理及電極反應(yīng)方程式書寫分析解答；根據(jù)物質(zhì)的量相關(guān)計算分析解答。

(1) 根據(jù)電子流向知，B為負(fù)極、A為正極，燃料電池中通入燃料的電極為負(fù)極、通入氧化劑的電極為正極，所以B處通入甲烷，甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，

故答案為B；CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O；

(2)原電池中，陽離子通常向正極移動，所以K+向A極移動，

故答案為A；

(3) KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，陽極上的電極反應(yīng)式：4OH--4e-=2H2O+O2↑，當(dāng)產(chǎn)生22.4L即1mol（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氧氣時，轉(zhuǎn)移電子是4mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒，可知原電池中甲烷轉(zhuǎn)移4mol電子，根據(jù)電極反應(yīng)式可知，甲烷中的碳元素的化合價由-4升高到+4，則n(CH4)=0.5mol，即標(biāo)況下為11.2L；陰極上先發(fā)生電極反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu，然后是：2H++2e-=H2↑，在陰極上生成1mol的氫氣時，轉(zhuǎn)移電子是2mol，所以銅離子共得到電子是2mol，根據(jù)電子得失守恒：n（Cu2＋）=1mol；再根據(jù)溶液中電荷守恒，在500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中存在關(guān)系：2c(Cu2＋)+c(K＋)=c(NO3-)，可以求出c(K＋)=2 mol·L－1 。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】實驗室可利用環(huán)己醇的氧化反應(yīng)制備環(huán)己酮，反應(yīng)原理和實驗裝置(部分夾持裝置略)如圖：

有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)見表。

物質(zhì)

沸點(℃)

密度(g·cm3，20℃)

溶解性

環(huán)己醇

161.1(97.8)*

0.96

能溶于水和醚

環(huán)己酮

155.6(95.0)*

0.95

微溶于水，能溶于醚

水

100.0

1.0

*括號中的數(shù)據(jù)表示該有機(jī)物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點。

實驗通過裝置B將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有10mL環(huán)己醇的A中，55～60℃進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)完成后，加入適量水，蒸餾，收集95～100℃的餾分，得到主要含環(huán)己酮粗品和水的混合物。

(1)裝置D的名稱為___________。

(2)酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇反應(yīng)的H＜0，反應(yīng)劇烈將導(dǎo)致體系溫度迅速上升，副反應(yīng)增多。

①滴加酸性Na2Cr2O7溶液時反應(yīng)的離子方程式__________；

②蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是____________。

(3)環(huán)己酮的提純需要經(jīng)過以下一系列的操作：

a.蒸餾、除去乙醚后，收集151～156℃餾分

b.水層用乙醚(乙醚沸點34.6℃，易燃燒)萃取，萃取液并入有機(jī)層

c.過濾

d.往液體中加入NaCl固體至飽和，靜置，分液

e.加入無水MgSO4固體，除去有機(jī)物中少量的水

①上述提純步驟的正確順序是_____________；

②b中水層用乙醚萃取的目的是___________；

③上述操作c、d中使用的玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、玻璃棒外，還需要的玻璃儀器有_______，操作d中，加入NaCl固體的作用是____________。

(4)恢復(fù)至室溫時，分離得到純產(chǎn)品體積為6mL，則環(huán)已酮的產(chǎn)率____________。(計算結(jié)果精確到0.1%)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】

教材插圖具有簡潔而又內(nèi)涵豐富的特點。請回答以下問題：

（1）第三周期的某主族元素，其第一至第五電離能數(shù)據(jù)如圖1所示，則該元素對應(yīng)的原子有_____種不同運動狀態(tài)的電子。

（2）如圖2所示，每條折線表示周期表ⅣA ~ⅦA 中的某一族元素氫化物的沸點變化。每個小黑點代表一種氫化物，其中a點代表的是___________。判斷依據(jù)是____________。

（3）CO2在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如圖3所示。則該晶體的類型屬于_____________晶體。

（4）第一電離能介于Al、P之間的第三周期元素有____種。 GaCl3中中心原子的雜化方式為_________，寫出與GaCl3結(jié)構(gòu)相同的一種等電子體（寫離子）______________。

（5）冰、干冰、碘都是分子晶體，冰的結(jié)構(gòu)具有特殊性，而干冰、碘的晶體具有相似的結(jié)構(gòu)特征，干冰分子中一個分子周圍有__________個緊鄰分子。 D的醋酸鹽晶體局部結(jié)構(gòu)如圖，該晶體中含有的化學(xué)鍵是_____________（填字母標(biāo)號）。

a．極性鍵 b．非極性鍵 c．配位鍵 d．金屬鍵

（6）Fe的一種晶體如甲、乙所示，若按甲虛線方向切乙得到的A~D圖中正確的是_____（填字母標(biāo)號）。

鐵原子的配位數(shù)是____________，假設(shè)鐵原子的半徑是r cm，該晶體的密度是ρg/cm3 ，則鐵的相對原子質(zhì)量為________________（設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】 （1）如圖所示,若溶液C為濃硝酸,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),B電極材料為Fe,A電極材料為Cu,則B電極的電極反應(yīng)式為_________,A電極的電極反應(yīng)式為____________;反應(yīng)進(jìn)行一段時間后溶液C的酸性會____(填“增強(qiáng)”“減弱”或“基本不變”)。

（2）我國首創(chuàng)以鋁—空氣—海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈,以海水為電解質(zhì)溶液,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流,只要把燈放入海水?dāng)?shù)分鐘,就會發(fā)出耀眼的白光。則電源的負(fù)極材料是______(填化學(xué)名稱),負(fù)極反應(yīng)為___________;正極反應(yīng)為_________。

（3）熔融鹽電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視�？捎肔i2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì)?空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì)?制得在650 ℃下工作的燃料電池,其負(fù)極反應(yīng)式為2CO+2CO32---4e-4CO2,則正極反應(yīng)式為_____,電池總反應(yīng)式為______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知NH4NO3的分解產(chǎn)物與溫度有關(guān)：

NH4NO3NH3↑+HNO3↑①

NH4NO3N2O↑+2H2O↑②

2NH4NO32N2↑+O2↑+4X↑③

4NH4NO33N2↑+2NO2↑+8H2O↑④

下列說法錯誤的是

A.四個反應(yīng)中有三個是氧化還原反應(yīng)

B.反應(yīng)②所得混合氣體的相對分子質(zhì)量是26.7

C.反應(yīng)③中X的化學(xué)式是H2O

D.反應(yīng)④的氧化產(chǎn)物是N2，還原產(chǎn)物是NO2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】探究草酸（H2C2O4）性質(zhì)，進(jìn)行如下實驗。（已知：室溫下，0.1 mol·L1 H2C2O4的pH=1.3）

實驗

裝置

試劑a

現(xiàn)象

①

Ca(OH)2溶液（含酚酞）

溶液褪色，產(chǎn)生白色沉淀

②

少量NaHCO3溶液

產(chǎn)生氣泡

③

酸性KMnO4溶液

紫色溶液褪色

④

C2H5OH和濃硫酸

加熱后產(chǎn)生有香味物質(zhì)

由上述實驗所得草酸性質(zhì)所對應(yīng)的方程式不正確的是

A. H2C2O4有酸性，Ca(OH)2+ H2C2O4CaC2O4↓+2H2O

B. 酸性：H2C2O4> H2CO3，NaHCO3+ H2C2O4NaHC2O4+CO2↑+H2O

C. H2C2O4具有還原性，2+5+16H+2Mn2++10CO2↑+ 8H2O

D. H2C2O4可發(fā)生酯化反應(yīng)，HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。在反應(yīng)過程中，破壞1 mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ,破壞1 mol氧氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2KJ，形成1 mol水中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是

A.2Q1+Q2 <2Q3B.Q1+Q2>Q3C.Q1+Q2< Q3D.Q1+Q2> 2Q3

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下表中對應(yīng)關(guān)系正確的是

A

CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
CH2=CH2+HClCH3CH2Cl

均為取代反應(yīng)

B

由油脂得到甘油
由淀粉得到葡萄糖

均發(fā)生了水解反應(yīng)

C

Cl2+2Br=2Cl+Br2
Zn+Cu2+=Zn2++Cu

均為單質(zhì)被還原的置換反應(yīng)

D

2Na2O2+2H2O+4NaOH+O2↑
Cl2+H2O="HCl+HClO"

均為水作還原劑的氧化還原反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】鎳氫電池是二次電池，充放電的總反應(yīng)式是：Ni(OH)2＋MMH＋NiO(OH)，其中M為儲氫合金。下列說法正確的是

A.放電時，MH在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)

B.充電時，負(fù)極材料的質(zhì)量變輕

C.放電時正極反應(yīng)為NiO(OH)＋H＋＋e－＝Ni(OH)2

D.該電池可以用稀硫酸作電解質(zhì)溶液

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同步練習(xí)冊答案