【題目】化學(xué)電源在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，請(qǐng)回答下列問題：

（1）電動(dòng)汽車上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀態(tài)銅的鉛板和另一組結(jié)構(gòu)相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成，用H2SO4作電解液。放電時(shí)總反應(yīng)為：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。

①寫出放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式：__。

②鉛蓄電池放電時(shí)，溶液的pH將_（填增大、減小或不變）；當(dāng)外電路上有0.5mol電子通過時(shí)，溶液中消耗H2SO4的物質(zhì)的量為__。

（2）氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定。其正極反應(yīng)方程式為___；若將負(fù)極材料改為CH4，寫出其負(fù)極反應(yīng)方程式__。

（3）法國格勒諾布爾(Grenoble)約瑟夫﹒傅立葉大學(xué)的研究小組發(fā)明了第一塊可植入人體為人造器官提供電能的葡萄糖生物燃料電池，其基本原理是葡萄糖和氧氣在人體中酶(蛋白質(zhì))的作用下發(fā)生反應(yīng)：C6H12O6+6O26CO2+6H2O(酸性環(huán)境)。下列有關(guān)該電池的說法正確的是__。

A．該生物燃料電池不能在高溫下工作

B．該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H＋

C．消耗1mol氧氣時(shí)轉(zhuǎn)移4mol電子，H+向負(fù)極移動(dòng)

D．提高葡萄糖生物燃料電池的效率，可使其在將來為更多可植入醫(yī)療設(shè)備提供電能

（4）1958年世界上第一個(gè)心臟起搏器在瑞典植入人體成功，使用壽命長(zhǎng)達(dá)10年之久。這種能源起搏器中安裝壽命最長(zhǎng)、可靠性最高的鋰—碳電池，這種電池容量大，電壓穩(wěn)定，能在-56.7～71.1℃溫度范圍內(nèi)正常工作�，F(xiàn)已在火箭、移動(dòng)電話、筆記本電腦中廣泛使用。它采用鋰和石墨作電極，四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯中(SOCl2)組成電解質(zhì)溶液。電池總反應(yīng)為：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S，此電池中___作正極，負(fù)極的電極反應(yīng)為__。

【答案】Pb-2e-+SO42－=PbSO4 增大 0.5mol O2+4e-+2H2O=4OH- CH4-8e-+10OH-=CO32－+7H2O ABD 石墨 Li-e-=Li+

【解析】

(1) ①鉛蓄電池中，負(fù)極是鉛，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式：Pb+SO42－-2e- =PbSO4；

②總反應(yīng)Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，放電時(shí)，消耗硫酸，溶液pH增大；反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，消耗硫酸2mol，當(dāng)外電路上有0.5mol電子通過時(shí)，溶液中消耗H2SO4的物質(zhì)的量為0.5mol；

(2) 氫氧燃料電池，正極反應(yīng)為O2在堿性介質(zhì)中的反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O2+4e-+2H2O=4OH-；CH4做負(fù)極反應(yīng)時(shí)，在堿性介質(zhì)中生成CO32－，電極反應(yīng)式為：CH4-8e-+10OH－= CO32－+7H2O；

(3)A．酶是一種蛋白質(zhì)，在高溫下會(huì)變性，失去生理活性，所以該生物燃料電池不可以在高溫下工作，A正確；
B．葡萄糖生物燃料電池中葡萄糖在負(fù)極反應(yīng)失電子生成二氧化碳，其電極反應(yīng)式為：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，B正確；
C．氧氣在正極得電子，其電極方程式為：O2+4e-+4H+=2H2O，消耗1mol氧氣則轉(zhuǎn)移4mol e-，在溶液中陽離子向正極移動(dòng)，所以H+會(huì)向正極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；
D．提高葡萄糖生物燃料電池的效率，能提高葡萄糖的能量利用率，向外提高較多的電量，D正確。
正確的有ABD；

(4) 由電池總反應(yīng)為：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S，SOCl2得到電子，化合價(jià)降低，正極材料為石墨；Li失去電子，化合價(jià)升高，做負(fù)極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Li-e-=Li+。

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】下列排列順序正確的是( )

①熱穩(wěn)定性： ②原子半徑： ③酸性： ④得電子能力：

A.①③B.②④C.①④D.②③

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】T℃時(shí)，將3molA和2molB氣體通入體積為2L的密閉容器中(容積不變)，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(氣)+B(氣) xC(氣)，2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(溫度不變)，剩余1.8molB，并測(cè)得C的濃度為O.4mol/L，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，A、B兩反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率之比為α(A)：α(B)＝___________。

(2)若繼續(xù)向原平衡混合物的容器中通入少量氦氣(氦氣和A、B、C都不反應(yīng))后，下列說法中正確的是__ (填寫字母序號(hào))。

A．化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) B．化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

C．化學(xué)平衡不會(huì)發(fā)生移動(dòng) D．正、逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率保持不變

(3)在T℃時(shí)，若向原平衡混合物的容器中再充入amolC，欲使達(dá)到新的平衡時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與原平衡相同，則至少應(yīng)再充入__________(填A(yù)或B)________mol(用a表示)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示的裝置實(shí)現(xiàn)“路線圖”中的部分轉(zhuǎn)化，下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）

A. 銅網(wǎng)表面乙醇發(fā)生氧化反應(yīng)

B. 甲、乙燒杯中的水均起冷卻作用

C. 試管a收集的液體中至少有兩種有機(jī)物

D. 實(shí)驗(yàn)開始后熄滅酒精燈，銅網(wǎng)仍能紅熱，說明發(fā)生的是放熱反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某溫度下，向10mL 0.1mol·L-1 CuCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液，滴加過程中-lg c(Cu2+)與Na2S溶液體積的關(guān)系如圖所示。已知：Ksp(ZnS)=3×10-25，下列有關(guān)說法正確的是

A.Na2S溶液中：c(H+)＋c(HS-)＋c(H2S)＝c(OH-)

B.a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中，水的電離程度最小的為b點(diǎn)

C.c點(diǎn)溶液中c(Cu2+)=10-34.4 mol·L-1

D.向100mL Zn2+、Cu2+物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-3 mol·L-1的Na2S溶液，Zn2+先沉淀

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫制作出了第一張?jiān)刂芷诒�，揭示了化學(xué)元素間的內(nèi)在聯(lián)系，成為化學(xué)發(fā)展史上的重要里程碑之一。

（1）X、Y、Z、W、R均是1-18號(hào)元素，原子序數(shù)依次增大。X是所有元素中原子半徑最小的元素，Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，Z、W、R電子層數(shù)相同，R與Y最外層電子數(shù)相同，Z、W原子的核外電子數(shù)之和與Y、R原子的核外電子數(shù)之和相同。請(qǐng)回答下列問題：

①W的原子結(jié)構(gòu)示意圖__，R離子的電子式__。

②X與Y元素可形成一種常用的消毒劑，其結(jié)構(gòu)式為_。

③Y、Z、W、R形成的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小順序?yàn)?/span>__(用化學(xué)符號(hào)表示)。

（2）最近，德國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了銣原子氣體超流體態(tài)與絕緣態(tài)的可逆轉(zhuǎn)換，該成果將在量子計(jì)算機(jī)研究方面帶來重大突破。已知銣?zhǔn)?/span>37號(hào)元素，相對(duì)原子質(zhì)量是85。根據(jù)材料回答下列問題：

①銣在元素周期表中的位置__。

②關(guān)于銣的下列說法中正確的是__(填序號(hào))。

a.與水反應(yīng)比鈉更劇烈

b.在空氣中易吸收水和二氧化碳

c.Rb2O2與水能劇烈反應(yīng)并釋放出O2

d.單質(zhì)具有很強(qiáng)的還原性

e.RbOH的堿性比同濃度的NaOH弱

（3）為驗(yàn)證第ⅦA族部分元素非金屬性的遞變規(guī)律，設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答：

①棉花中浸有NaOH溶液的作用是__(用離子方程式表示)

②驗(yàn)證溴與碘的非金屬性強(qiáng)弱：通入少量氯氣，充分反應(yīng)后，將A中液體滴入試管內(nèi)，取下試管，充分振蕩、靜置，可觀察到__；該實(shí)驗(yàn)必須控制氯氣的加入量，否則得不出溴的非金屬性比碘強(qiáng)的結(jié)論，理由是__。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】前四周期元素X、Y、Z、M、N、O、P，原子序數(shù)逐漸增大，其中X、Y、Z、M、N為短周期元素，而X、Y、Z、M處于同周期的P區(qū)，且未成對(duì)電子數(shù)之比為1:2:3:2；N與Z同族。O、P分別位于周期表第2、4列，P的單質(zhì)被稱為“未來金屬”，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、耐腐蝕性好的優(yōu)點(diǎn)。

（1）Y、Z、M三種元素的電負(fù)性由大到小的順序：________（用元素符號(hào)表示）。

（2）M的常見氫化物的氫鍵的鍵能小于HF的氫鍵的鍵能，但Z的常見氫化物常溫下為液態(tài)而HF常溫下為氣態(tài)的原因是：__________。

（3）XN一種耐磨涂料，可用于金屬表面保護(hù)層，該化合物可由X的三溴化物和N的三溴化物于高溫下在氫氣的氛圍中合成。

①寫出合成XN的化學(xué)方程式：_________。（各物質(zhì)用化學(xué)式表示）

②XN的晶體的晶胞如圖所示：

其中實(shí)心球?yàn)?/span>N，在一個(gè)晶胞中N原子空間堆積方式為______，N原子的配位數(shù)為______；該結(jié)構(gòu)中有一個(gè)配位鍵，提供空軌道的原子是________（寫元素符號(hào)）。

（4）O和硫形成的某種晶體的晶胞如圖a所示：該晶胞原子的坐標(biāo)參數(shù)A為（0，0，0）；B為（1，0，0）。則C原子的坐標(biāo)參數(shù)為_______。

（5）圖b為P的一種面心立方晶胞結(jié)構(gòu)，若晶胞的邊長(zhǎng)為anm，則P的密度為_____g·cm-3（用含a和NA的代數(shù)式表示）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某化學(xué)興趣小組測(cè)定某FeCl3樣品（含少量FeCl2雜質(zhì)）中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)室按以下步驟進(jìn)行：

①稱量a g樣品，置于燒杯中；

②加入適量鹽酸和適量蒸餾水，使樣品溶解，然后準(zhǔn)確配制成250mL溶液；

③準(zhǔn)確量取25.00mL步驟②中配得的溶液，置于燒杯中，加入適量的氯水使反應(yīng)完全；

④趁熱迅速加入過量氨水，充分?jǐn)嚢�，使沉淀完全�?/span>

⑤過濾，洗滌沉淀；

⑥將沉淀轉(zhuǎn)移到坩堝內(nèi)，加熱、攪拌，直到固體全部由紅褐色變?yōu)榧t棕色后，在干燥器中冷卻至室溫后，稱量；

⑦重復(fù)以上操作，至最后兩次稱得的質(zhì)量不超過0.1g為止。

請(qǐng)根據(jù)上面敘述，回答：

(1)下圖所示儀器中，本實(shí)驗(yàn)步驟①②③中必須用到的儀器是E、F和__________（填字母）。

(2)步驟②加入鹽酸的作用是________________________________________。

(3)寫出步驟④中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。

(4)步驟⑤的洗滌是洗去附著在沉淀上的________（寫離子符號(hào)），洗滌沉淀的操作_________。

(5)若坩堝質(zhì)量是W1，坩堝與加熱后固體總質(zhì)量是W2，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】A，B，C，D是四種短周期元素，E是過渡元素。A，B，C同周期，C，D同主族，A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，B是同周期第一電離能最小的元素，C的最外層有三個(gè)未成對(duì)電子，E的外圍電子排布式為3d64s2。試回答下列問題：

(1)寫出下列元素的符號(hào)：A__________，B__________，C__________，D__________。

(2)用化學(xué)式表示上述五種元素中最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是________，堿性最強(qiáng)的是__________。

(3)用元素符號(hào)表示D所在周期第一電離能最大的元素是________，電負(fù)性最大的元素是__________。

(4)E元素原子的核電荷數(shù)是__________，E元素在周期表的第________周期第________族，已知元素周期表可按電子排布分為s區(qū)、p區(qū)等，則E元素在________區(qū)。

(5)寫出D元素原子構(gòu)成單質(zhì)的電子式__________，該分子中有____個(gè)σ鍵，____個(gè)π鍵。

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