2．科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝成如圖所示的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實(shí)現(xiàn)了以CO2和H2O合成CH4．下列關(guān)于該電池?cái)⑹鲥e(cuò)誤的是（　　）
A．電池工作時(shí)，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
B．銅電極為正極，電極反應(yīng)式為：CO2+8e-+8H+═CH4+2H2O
C．電池內(nèi)部H+透過質(zhì)子交換膜從左向右移動
D．為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量硝酸溶液

分析 該裝置中，根據(jù)電子流向可知GaN是負(fù)極、Cu是正極，負(fù)極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=4H++O2↑，正極反應(yīng)式為：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，據(jù)此分析解答．

解答 解：A．根據(jù)圖示可知，該裝置中將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的過程，故A正確；
B．根據(jù)電子流向知，Cu是正極，正極上二氧化碳得電子和氫離子反應(yīng)生成甲烷，電極反應(yīng)式為：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，故B正確；
C．放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，所以裝置中的H+由左向右移動，故C正確；
D．為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量的酸作電解質(zhì)，鹽酸易揮發(fā)，生成的甲烷中會混有HCl氣體，硝酸會與銅反應(yīng)，則應(yīng)加入硫酸，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)電源新型電池，題目難度中等，明確原電池原理為解答根據(jù)，注意正確判斷電極反應(yīng)、電子流向、離子流向，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫．

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：解答題

12．以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）為原料，制備粗鉛，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用．其工作流程如1所示：

已知：Ksp（PbSO4）=1.6×10-5，Ksp（PbCO3）=3.3×10-14．
（1）過程I中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是Pb+PbO2+2H2SO4$\frac{\underline{\;Fe_{2}+\;}}{\;}$2PbSO4+2H2O．
（2）過程I中，F(xiàn)e2+催化過程可表示為：
i．2Fe2++PbO2+4H++SO42-═2Fe3++PbSO4+2H2O
ii．…．
①寫出ii的離子方程式：2Fe3++Pb+SO42-=PbSO4+2Fe2+；
②下列實(shí)驗(yàn)方案可證實(shí)上述催化過程．將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整．
編號實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象
步驟1向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液溶液幾乎無色
步驟2取步驟1中反應(yīng)液少量，加入少量PbO2，充分反應(yīng)溶液變紅
步驟3取步驟2中反應(yīng)液少量，加入足量Pb，充分反應(yīng)紅色褪去
（3）過程Ⅱ的目的是脫硫．若濾液2中c（SO42-）=1.6mol•L-1，c（CO32-）=0.1mol•L-1，則PbCO3中否（填“是”或“否”）混有PbSO4．
（4）鈉離子交換膜固相電解法是從含鉛廢料中提取鉛的一種新工藝，其裝置如圖2所示．將含鉛廢料投入陰極室，含鉛廢料中的PbSO4與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：PbSO4+3OH-═HPbO2-+SO42-+H2O．
①b與外接電源的負(fù)極相連；
②電解過程中，PbO2、PbO、HPbO2-在陰極放電，其中PbO2放電的電極反應(yīng)式為PbO2+4e-+2H2O=Pb+4OH-；
③與傳統(tǒng)無膜固相電解法相比，使用鈉離子交換膜可以提高Pb元素的利用率，原因是阻止HPbO2-進(jìn)入陽極室被氧化．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

13．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述錯(cuò)誤的是（　�。�
A．分子總數(shù)為NA的SO2和CO2的混合氣體中含有的氧原子數(shù)為2NA
B．0.1mol/L（NH4）2SO4溶液與0.2mol/LNH4Cl溶液中的NH4+數(shù)目相同
C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，H2和CO混合氣體8.96L在足量O2中充分燃燒消耗O2分子數(shù)為0.2NA
D．1molNa與足量O2反應(yīng)生成了混合物，Na失去NA個(gè)電子

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

10．圖裝置中，“→”表示電子的移動方向，則電極材料A、B分別可能是（　　）
A．石墨、石墨B．Cu、AlC．Mg、石墨D．Ag、Zn

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

17．利用原電池原理除去廢水中的乙酸鈉和對氯酚（ ），其原理如圖所示，下列說法不正確的是（　�。�
A．電流方向從A極沿導(dǎo)線流向B極
B．每轉(zhuǎn)移2mole-，有0.25mol CH3COO-被氧化
C．當(dāng)外電路中有2mole-轉(zhuǎn)移時(shí)，進(jìn)入A極區(qū)的H+的個(gè)數(shù)為2NA
D．A極的電極反應(yīng)式為+H++e-═Cl-+

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

7．下列溶液一定呈中性的是（　�。�
A．c（H+）=c（OH-）B．pH=7C．KW=10-14D．c（H+）=10-7mol/L

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

14．短周期元素X、Y、Z、W的原子半徑依次增大，其簡單氫化物中X、Y、Z、W的化合價(jià)如表所示：
元素XYZW
化合價(jià)-1-2-2-3
下列說法正確的是（　�。�
A．最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性：W＞Z
B．元素的非金屬性：X＞Y
C．氫化物的沸點(diǎn)：Z＞Y
D．元素Y不存在同素異形現(xiàn)象

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

11．化學(xué)與人類的生活、生產(chǎn)密切相關(guān)，下列說法不正確的是（　�。�
A．船舶外殼裝上鋅塊，是利用犧牲陽極的陰極保護(hù)法進(jìn)行金屬防腐
B．埃博拉病毒可用乙醇、次氯酸鈉溶液、雙氧水消毒，其消毒原理相同
C．壓縮天然氣（CNG）、液化石油氣（LPG）的主要成分是烴類，是城市推廣的淸潔燃料
D．2016年9月，中國太鋼集團(tuán)造出的圓珠筆頭，可完全替代進(jìn)口筆尖，該筆尖鋼為合金，且具有良好的切削性

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

13．下列實(shí)驗(yàn)過程中，始終無明顯現(xiàn)象的是（　　）
A．CO2通入CaCl2溶液中B．NO2通入FeSO4溶液中
C．乙烯通入溴的CCl4溶液中D．SO2通入Ba（NO3）2溶液中

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