【題目】利用CH4燃料電池電解制備Ca(H2PO4)2并得到副產(chǎn)物NaOH、H2、Cl2，裝置如圖所示。下列說法不正確的是

A.a極反應(yīng)：CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2O

B.A、C膜均為陽離子交換膜，B膜為陰離子交換膜，

C.可用鐵電極替換陰極的石墨電極

D.a極上通入2.24L甲烷，陽極室Ca2+減少0.2mol

【答案】D

【解析】

左邊裝置為甲烷燃料電池裝置，a極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2O，b極為正極，電極反應(yīng)為：O2+4e-=2O2-；

右邊裝置為電解池裝置，與b極相連的石墨為陽極，陽極發(fā)生的反應(yīng)為：2Cl--2e－=Cl2↑，Ca2+通過A膜向產(chǎn)品室移動(dòng)；與a極相連的石墨為陰極，陰極發(fā)生的反應(yīng)為：2H2O+2e－=2OH-+H2↑，原料室的Na+通過C膜向陰極室移動(dòng)，H2PO4-通過B膜向產(chǎn)品室移動(dòng)，Ca2+和H2PO4-在產(chǎn)品室得Ca(H2PO4)2，據(jù)此解答。

A．由分析可知，a極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2O，A正確；

B．Ca2+通過A膜向產(chǎn)品室移動(dòng)，原料室的Na+通過C膜向陰極室移動(dòng)，H2PO4-通過B膜向產(chǎn)品室移動(dòng)，所以，A、C膜均為陽離子交換膜，B膜為陰離子交換膜，B正確；

C．用Fe電極替換陰極的石墨后，陰極的反應(yīng)不變，故可用鐵電極替換陰極的石墨電極，C正確；

D．未說明是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況，則無法根據(jù)2.24L甲烷計(jì)算，D錯(cuò)誤。

答案選D。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】用純凈的CaCO3與稀HCl反應(yīng)制CO2，實(shí)驗(yàn)過程記錄如右圖所示。根據(jù)分析、判斷，正確的是（ ）

A.OE段表示的反應(yīng)速率最快

B.EF段表示的反應(yīng)速率最快，收集的CO2最多

C.FG段收集的CO2最多

D.OG段表示隨著時(shí)間的推移，反應(yīng)速率逐漸增快

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某溫度下，在起始?jí)簭?qiáng)為80kPa的剛性容器中，發(fā)生NO的氧化反應(yīng)：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H，該反應(yīng)的反應(yīng)歷程分兩步進(jìn)行，其速率方程和反應(yīng)過程中能量變化如下：

①2NO(g)N2O2(g) v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2)

②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) v2正=k2正c(N2O2)c(O2) v2逆=k2逆c2(NO2)

下列說法正確的是

A.NO氧化反應(yīng)速率快慢的決定步驟的活化能是E5—E3

B.一定溫度下，2NO(g)+O2(g)2NO2 (g)平衡常數(shù)表達(dá)式K=

C.升高溫度，NO氧化反應(yīng)的化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

D.該溫度下，將等物質(zhì)的量的NO和O2混合反應(yīng)(忽略2NO2N2O4)，NO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=kPa-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是

A.1mol甲基(—CH3)所含的電子數(shù)為10NA

B.64gCu和足量的硫粉加熱，充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是2NA

C.在0℃、101kPa條件下，11.2L丁烷中含極性共價(jià)鍵數(shù)目為5NA

D.1L0.1mol·L－1NH4H2PO4溶液中陰陽離子數(shù)相等

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室中可利用反應(yīng)2KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O來制取氯氣。

(1)用雙線橋(或單線橋)標(biāo)出下列反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：2KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O__________

(2)該反應(yīng)中氧化劑是______，氧化產(chǎn)物是________。若有1 mol KMnO4參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量是______mol，被氧化的HCl的物質(zhì)的量是________mol。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】CO、CO2是化石燃料燃燒后的主要產(chǎn)物。

（1）汽車排氣管內(nèi)安裝的催化轉(zhuǎn)化器，可使汽車尾氣中的主要污染物轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH=＋180.5kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH=－221.0kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH=－393.5kJ·mol－1

則反應(yīng)2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH=________kJ·mol－1。

（2）已知：反應(yīng)CO2(g)CO(g)+O(g)在密閉容器中CO2分解實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如圖1；反應(yīng)2CO2(g)2CO(g)+O2(g)中1molCO2在不同溫度下的平衡分解量如圖2，

①分析圖1，求2min內(nèi)v(CO2)=_______，5min時(shí)達(dá)到平衡，平衡時(shí)c（CO）=_______。

②分析圖2，1500℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，此時(shí)容器體積為1L，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。

（3）為探究不同催化劑對(duì)CO和H2合成CH3OH的選擇性效果，某實(shí)驗(yàn)室控制CO和H2的初始投料比為1：3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如下數(shù)據(jù)：

選項(xiàng)

T/K

時(shí)間/min

催化劑種類

甲醇的含量(%)

A

450

10

CuO-ZnO

78

B

450

10

CuO-ZnO-ZrO2

88

C

450

10

ZnO-ZrO2

46

①由表1可知，該反應(yīng)的最佳催化劑為____________（填編號(hào)）；圖3中a、b、c、d四點(diǎn)是該溫度下CO的平衡轉(zhuǎn)化率的是____________。

②有利于提高CO轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率的措施有____________。

A．使用催化劑CuO－ZnO－ZrO2B．適當(dāng)降低反應(yīng)溫度

C．增大CO和H2的初始投料比D．恒容下，再充入amolCO和3amolH2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】一水硫酸四氨合銅晶體[Cu(NH3)4SO4·H2O，相對(duì)分子質(zhì)量為246]是一種重要的染料及農(nóng)藥中間體。常溫下該物質(zhì)可溶于水，難溶于乙醇。某化學(xué)興趣小組通過以下實(shí)驗(yàn)制備一水硫酸四氨合銅晶體并測定其純度。回答相關(guān)問題：

I．實(shí)驗(yàn)室制取CuSO4溶液

方案i：銅與濃硫酸加熱制備。

方案ii：將銅粉在空氣中充分加熱至完全變黑，再加稀硫酸即可得到硫酸銅溶液。

（1）請(qǐng)寫出方案i反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________，此方法硫酸的利用率較低的原因是___________________________（寫1點(diǎn)）。

（2）實(shí)際生產(chǎn)中方案ii常常有紫紅色固體未反應(yīng)，猜想原因可能是___________。

（3）某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)ii進(jìn)行了改進(jìn)，其中一種方案是在硫酸和銅的反應(yīng)容器中滴加H2O2溶液，觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________。H2O2的沸點(diǎn)為150.2℃。為加快反應(yīng)需要提高H2O2溶液的濃度，可通過如圖將H2O2稀溶液濃縮，增加減壓設(shè)備的目的除了加快蒸餾速度，還有可能是________________________。

II．一水硫酸四氨合銅晶體的制備

（4）硫酸銅溶液含有一定的硫酸，呈酸性，加入適量NH3·H2O調(diào)節(jié)溶液pH，產(chǎn)生淺藍(lán)色沉淀，已知其成分為Cu2(OH)2SO4，試寫出生成此沉淀的離子反應(yīng)方程式_______________________。

（5）繼續(xù)滴加NH3·H2O，會(huì)轉(zhuǎn)化成深藍(lán)色溶液。向深藍(lán)色溶液中加入乙醇可析出深藍(lán)色晶體，滴加乙醇的作用可能是________________

A．乙醇可以作還原劑

B．乙醇可以降低該晶體在該溶液中的溶解度

C．乙醇可以作萃取劑

Ⅲ.產(chǎn)品純度的測定

（6）精確稱取mg晶體，加適量水溶解，然后逐滴加入足量NaOH溶液，通入水蒸氣將氨全部蒸出，用V1mL0.200mol·L－1的鹽酸完全吸收。以甲基橙作指示劑，用0.200mol·L－1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl，到終點(diǎn)時(shí)消耗V2mLNaOH溶液。產(chǎn)品純度的表達(dá)式為____________。

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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(diǎn)。請(qǐng)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(duì)應(yīng)的原子有_____種不同運(yùn)動(dòng)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(diǎn)變化。每個(gè)小黑點(diǎn)代表一種氫化物，其中a點(diǎn)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(gè)分子周圍有__________個(gè)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(hào)）。

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(hào)）。

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(duì)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】某興趣小組利用廢銅屑（含銅、鋁等）制備CuSO4·5H2O晶體，制備流程如圖：

（1）“溶解Ⅰ”過程中所用試劑X為___。（填寫試劑名稱）

（2）“溶解Ⅱ”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

（3）“操作X”包括___、過濾、無水乙醇洗滌、低溫干燥。

（4）某種殺菌劑中含CuSO4和Cu(OH)2，為測定其組成，興趣小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：取一定量的殺菌劑，將其溶于足量的稀鹽酸中，然后向其中加入足量的BaCl2溶液，過濾干燥后得白色固體2.33g。然后向?yàn)V液中滴加1.00mol·L-1的Na2H2Y(EDTA)溶液，反應(yīng)至終點(diǎn)時(shí)消耗Na2H2Y溶液30.00 mL(離子方程式為Cu2+＋H2Y2-=CuY2-＋2H+)。

①由準(zhǔn)確稱量后的EDTA固體配制100mL1.00mol·L-1的EDTA溶液所需的玻璃儀器除燒杯、膠頭滴管外還有___。

②通過計(jì)算確定殺菌劑中CuSO4和Cu(OH)2的物質(zhì)的量之比___（寫出計(jì)算過程）。

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