【題目】金屬(M)－空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)為：4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是

A. 比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池，Mg－空氣電池的理論比能量最高

B. 為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜

C. 電池放電過程的正極反應(yīng)式：O2+2H2O+4e－=4OH－

D. 多孔電極可提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面

【答案】A

【解析】

A.電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能，則單位質(zhì)量的電極材料失去電子的物質(zhì)的量越多則得到的電能越多，假設(shè)質(zhì)量都是1g時(shí)，這三種金屬轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量分別為(1g/24g/mol)×2=1/12mol、(1g/27g/mol)×3=1/9mol、(1g/65g/mol)×2=1/32.5mol，所以Al空氣電池的理論比能量最高，故A錯(cuò)誤；

B.負(fù)極上Mg失電子生成Mg2+，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，則陰極區(qū)溶液不能含有大量OH，所以宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜，故B正確；

C.正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成OH，因?yàn)槭顷庪x子交換膜，所以陽離子不能進(jìn)入正極區(qū)域，則正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH，故C正確；

D.反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快，所以采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面，從而提高反應(yīng)速率，故D正確。答案選A。

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】一種“既熱即食型”快餐適合外出旅行時(shí)使用，它是利用兩種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)對食物進(jìn)行加熱，這兩種化學(xué)物質(zhì)最適合選擇的是( )

A. 濃硫酸與水B. 氫氧化鈉與水C. 生石灰與水D. 氯化鈉與水

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】用化學(xué)用語填空：

（1）2個(gè)硫酸根離子________；

（2）2個(gè)鎂原子_______；

（3）氧化鐵中鐵元素的化合價(jià) ___________；

（4）3個(gè)氮分子_________；

（5）人體中含量最高的金屬元素是_____________．

（6）在焙制糕點(diǎn)時(shí)常需加入一種名為“泡打粉”的膨松劑，俗稱小蘇打 ．其主要成分是_________________（填化學(xué)式）

（7）吸煙有害健康，煙草燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣中含有一種能與血紅蛋白結(jié)合的有毒氣體，它是___________（填化學(xué)式）．

（8）乙醇（C2H5OH），乙醇是一種清潔能源，其燃燒的化學(xué)方程式為：_____________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】由三個(gè)原子構(gòu)成的某氣體分子，其摩爾質(zhì)量為M g/mol，該氣體的體積為V L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則：

①該氣體的物質(zhì)的量為________ mol；

②該氣體中所含的原子總數(shù)為________個(gè)；

③該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為________g/L；

④該氣體的一個(gè)分子的質(zhì)量為________g。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氮化鎂(Mg3N2)可用于核廢料的回收，常溫下為淺黃色粉末，易水解。某興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室里通過氮?dú)夂玩V粉反應(yīng)制取少量氮化鎂(Mg3N2)，制備裝置示意圖如下。

(1)工業(yè)上通常通過______________________獲取氮?dú)狻?/span>

(2)裝置A中橡膠管a的作用是______________________。

(3)NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾碾x子方程式______________________。

(4)裝置B的作用為______________________。

(5)檢驗(yàn)Mg3N2水解生成氣體為NH3的方法為：取適量樣品放入試管中，滴加蒸餾水，加熱試管，_________________________________(填操作與現(xiàn)象)。

(6)為測定產(chǎn)物中Mg3N2純度，該小組稱取4.0g樣品加入足量10%NaOH溶液并加熱，生成的氣體全部用100.00mL 0.500mol·L－1的硫酸溶液吸收。將所得溶液稀釋到250.00mL，取25.00mL該溶液，用0.2000mol·L－1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的硫酸。重復(fù)實(shí)驗(yàn)平均消耗NaOH溶液25.25mL。樣品中Mg3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________(保留一位小數(shù))。滴定過程中若有NaOH溶液濺出，測定結(jié)果將___________(填“偏高”或“偏低”)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】對水樣中M的分解速率的影響因素進(jìn)行研究。 在相同溫度下，M的物質(zhì)的量濃度[c(M)]隨時(shí)間(t)的變化如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

A. 水樣酸性越強(qiáng)，M的分解速率越快

B. 水樣中添加Cu2+，能加快M的分解速率

C. 由②③得，反應(yīng)物濃度越大，M的分解速率越快

D. 在0~20 min內(nèi)，②中M的分解速率為0.015 mol·L1·min1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)中的某種規(guī)律，再尋求理論上的科學(xué)合理解釋，是化學(xué)工作者的重要研究方法。

I.在體積可變的密閉容器中投入1 mol CO和2molH2，不同條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。實(shí)驗(yàn)測得平衡時(shí)CH3OH的物質(zhì)的量隨溫度、壓強(qiáng)的變化如圖所示。

(1)M點(diǎn)H2的轉(zhuǎn)化率為___________；反應(yīng)速率N點(diǎn)v正(CO)___________M點(diǎn)ν逆(CO)(填“>”“＜”或“=”)

(2)若M點(diǎn)對應(yīng)混合氣體的體積為1L，則506K時(shí)，該反應(yīng)平衡常數(shù)K=___________(保留三位小數(shù))。圖表示平衡常數(shù)的對數(shù)(lgK)與溫度的關(guān)系，B、C點(diǎn)中能正確表示該反應(yīng)的lgK與T的關(guān)系的點(diǎn)為___________。

(3)在2L恒容密閉容器中充入 a mol H2、2 mol CO和7.4 mol CH3OH(g)，在506K下進(jìn)行上述反應(yīng)。為了使該反應(yīng)逆向進(jìn)行，a的取值范圍為___________。

Ⅱ.砷及其化合物有著廣泛的用途。砷有兩種常見的弱酸，砷酸(H3AsO4)和亞砷酸(H3AsO3)。已知H3AsO4的pKa1、pKa2、pKa3依次為2.25、6.77、11.40(已知：pKa=－lgKa)。

回答下列問題：

(4)NaH2AsO4溶液呈___________(填酸性”、“中性”或“堿性”)，試通過計(jì)算說明___________。

(5)某小組同學(xué)欲探究可逆反應(yīng)AsO33－+I2+2OH－AsO43－+2I－+H2O，設(shè)計(jì)如圖所示裝置。加入試劑并連接裝置，電流由C2流入C1。當(dāng)電流變?yōu)榱銜r(shí)，向裝置左邊燒杯中逐滴加入一定量2 mol/L HCl，發(fā)現(xiàn)又產(chǎn)生電流，實(shí)驗(yàn)中電流與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。

寫出圖4中c點(diǎn)對應(yīng)的正極反應(yīng)式___________，能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。

a.2v(I－)正=v(AsO33－)逆 b.溶液pH不再變化

c.電流表示數(shù)變?yōu)榱?/span> d.右邊燒杯中c(K+)不變

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】X、Y、Z、R、W是原子序數(shù)遞增的五種短周期主族元素，周期數(shù)之和為11，其中Y元素最高化合價(jià)與最低化合價(jià)代數(shù)和為2, Z和R可形成R2Z和R2Z2型化合物，R是五種元素中原子半徑最大的，Z和W是同族元素，下列說法錯(cuò)誤的是

A. 簡單離子半徑人小順序?yàn)椋篧>Z>R

B. X2Z2的電子式為：

C. X2Z的沸點(diǎn)比X2W的沸點(diǎn)高

D. Y元素最高價(jià)氧化物的水化物濃溶液可以用鋁制容器盛裝

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】甲醇（CH3OH）有很多用途�；卮�下列問題：

I．甲醇可用于制取甲醛（HCHO）。

（1）甲醇的沸點(diǎn)為64 ℃，甲醛的沸點(diǎn)為-21 ℃，甲醇的沸點(diǎn)較高的原因是__________。

（2）甲醇分子中采用sp3雜化的原子有____________(填元素符號)；甲醛分子中σ鍵與π鍵之比為_____________。

II．直接甲醇燃料電池(DMFC)因其具有質(zhì)量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、比能量密度高、低溫操作等優(yōu)點(diǎn)，DMFC陽極普遍采用以鉑（Pt）為基礎(chǔ) 的二元催化劑，如Pt-Cr合金等。

（3）基態(tài)Cr原子的未成對電子數(shù)為______________。

（4）與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素是_______。（填元素符號）

（5）已知金屬鉑晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示。催化劑的XRD圖譜分析認(rèn)為：當(dāng)鉑中摻入Cr原子后，Cr替代了晶胞面心位置上的Pt，該催化劑的化學(xué)式為_______，晶體中與1個(gè)Pt原子相緊鄰的Cr原子有_____個(gè)。

（6）若鉑原子半徑為r pm，鉑摩爾質(zhì)量為M g·mol－1，鉑晶體的密度為ρ g·cm－3，則阿伏加德羅常數(shù)NA為_____mol－1（用有關(guān)字母列出計(jì)算式即可）。

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