4．如圖所示，某同學設計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜．下列有關說法正確的是（　�。�
A．反應一段時間后，乙裝置中生成的氫氧化鈉在鐵極區(qū)
B．乙裝置中鐵電極為陰極，電極反應式為Fe-2e -=Fe2+
C．通入氧氣的一極為正極，發(fā)生的電極反應為O2-4e -+2H2O═4OH-
D．反應一段時間后，丙裝置中硫酸銅溶液濃度保持不變

分析 燃料電池中，投放燃料的電極是負極，投放氧化劑的電極是正極，則Fe為陰極，C為陽極，精銅為陰極，粗銅為陽極；
A．乙中陰極上氫離子放電生成氫氣和氫氧根離子；
B．陰極上溶液中的陽離子得電子；
C．正極上氧氣得電子生成氫氧根離子；
D．陽極上活潑性比銅強的金屬先失電子，陰極上只有銅離子得電子．

解答 解：燃料電池中，投放燃料的電極是負極，投放氧化劑的電極是正極，則Fe為陰極，C為陽極，精銅為陰極，粗銅為陽極；
A．乙中Fe為陰極，陰極上氫離子放電生成氫氣和氫氧根離子，所以乙裝置中生成的氫氧化鈉在鐵極區(qū)，故A正確；
B．乙裝置中鐵電極為陰極，陰極上溶液中的陽離子得電子，則陰極電極方程式為2H++2e-═H2↑；故B錯誤；
C．正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，所以正極發(fā)生的電極反應為O2+4e -+2H2O=4OH-；故C錯誤；
D．陽極上活潑性比銅強的金屬先失電子，陰極上只有銅離子得電子，由于兩極上得失電子守恒，所以溶解的Cu與生成的Cu不相同，則溶液中銅離子濃度減小，故D錯誤．
故選A．

點評 本題綜合考查電解池和原電池知識，注意把握電化學工作原理，側(cè)重于學生的分析能力的考查，有利于培養(yǎng)學生的良好的科學素養(yǎng)，難度中等．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

14．NA為阿伏加德羅常數(shù)的值．下列說法正確的是（　�。�
A．3.2 g CH30H含有的化學鍵數(shù)為0.4NA
B．0.1 mol FeCl3水解制得的Fe（ OH）3膠體中膠粒數(shù)是0.1NA
C．標準狀況下，2.24 L Cl2溶于足量水，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA
D．0.2 g D216O中含有的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和電子數(shù)均為0.1NA

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

15．設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是（　�。�
A．1molNa與O2完全反應生成Na2O和Na2O2的混合物，轉(zhuǎn)移電子NA，生成物中離子總數(shù)為2NA
B．1LpH=2的NaHSO3溶液中，由水電離的H+數(shù)目為0.01 NA 個
C．1.5gCH3+里含有的電子數(shù)目為NA
D．62g白磷中含有P_P鍵的數(shù)目為3NA

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

12．電鍍工業(yè)中往往產(chǎn)生大量的有毒廢水，必須經(jīng)過嚴格處理后才可以排放．某種含A離子（陰離子）廢水在排放前的處理過程如下：

已知：9.0g沉淀D在氧氣中灼燒后，產(chǎn)生8.0g黑色固體，生成的氣體通過足量澄清石灰水時，產(chǎn)生10.0g白色沉淀，最后得到的混合氣體除去氧氣后，還剩余標況下密度為1.25g•L-1的氣體E 1.12L．
（1）E的結(jié)構(gòu)式N≡N
（2）沉淀D的化學式CuCN
（3）寫出沉淀D在氧氣中灼燒發(fā)生的化學方程式2CuCN+3O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+N2+2CO2
（4）濾液C中還含有微量的A離子，通過反應②，可將其轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的物質(zhì)，試用離子方程式表示該原理2CN-+5ClO-+2H+=5C1-+2CO2↑+N2↑+H2O
（5）反應①為制得某種元素的低價X離子，試從氧化還原反應的角度分析，是否可以用Na2SO3溶液來代替B溶液，說明理由可以，因為Na2SO3有還原性，有可能將Cu2+還原為Cu+，并設計實驗方案證明Na2SO3溶液是否變質(zhì)取少最Na2SO3溶液，先加入BaCl2溶液，再加入足量稀鹽酸，觀察有無沉淀．若有，說明Na2SO3溶液己變質(zhì)；或取少量Na2SO3溶液，先加入足量稀鹽酸，再加入BaCl2溶液，觀察有無沉淀．若有，說明Na2SO3溶液己變質(zhì)．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

19．硫酸的工業(yè)制備是一個重要的化工生產(chǎn)過程，但在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量污染，需要在生產(chǎn)工藝中考慮到綠色工藝．以硫酸工業(yè)產(chǎn)生的二氧化硫尾氣、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氫銨為原料可以合成硫化鈣、硫酸銨、亞硫酸銨等物質(zhì)．合成路線如下：

（1）寫出反應Ⅰ的化學方程式2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2．
（2）反應Ⅲ中每生成lmol硫化鈣理論上轉(zhuǎn)移電子數(shù)8NA；為充分利用副產(chǎn)品CO，有人提出以熔融的K2C03為電解質(zhì)，設計燃料電池，請寫出此電池的負極反應CO+CO32--2e-=2CO2．
（3）為檢驗反應Ⅱ得到的產(chǎn)品是否因部分被氧化而變質(zhì)，需選擇的化學試劑有稀鹽酸、BaCl2溶液．
（4）根據(jù)合成流程，可以循環(huán)利用的是CaCO3．
（5）（NH4）2SO3溶液可用于電廠產(chǎn)生的煙道氣的脫氮，將氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮氣，同時生成一種氮肥，形成共生系統(tǒng)．寫出二氧化氮與亞硫酸銨反應的離子方程式2NO2+4SO32-=N2+4SO42-．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

9．氮化硼（ BN）是一種重要的功能陶瓷材料．以天然硼砂（主要成分Na2B4O7）為起始物，經(jīng)過一系列反應可以得到BN和火箭高能燃料及有機合成催化劑BF3的過程如下：
（1）寫出由B203制備BF3的化學方程式B2O3+3CaF2+3H2SO4=2BF3↑+3CaSO4+3H2O，BF3中，B原子的雜化軌道類型為sp2，BF3分子空間構(gòu)型為平面正三角形．
（2）在硼、氧、氟、氮中第一電離能由大到小的順序是（用元素符號表示）F＞N＞O＞B．
（3）已知：硼酸的電離方程式為H3B03+H20?[B（OH）4]-+H+，試依據(jù)上述反應寫出[Al（ OH）4]-的結(jié)構(gòu)式，并推測1mol NH4BF4（氟硼酸銨）中含有2NA個配位鍵．
（4）由12個硼原子構(gòu)成如圖1的結(jié)構(gòu)單元，硼晶體的熔點為1873℃，則硼晶體的1個結(jié)構(gòu)單元中含有30  個B-B鍵．

（5）氮化硼（BN）晶體有多種相結(jié)構(gòu)．六方相氮化硼（晶體結(jié)構(gòu)如圖2）是通常存在的穩(wěn)定相可作高溫潤滑劑．立方相氮化硼（晶體結(jié)構(gòu)如圖3）是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性．
①關于這兩種晶體的說法，不正確的是ad（填字母）．
a．兩種晶體均為分子晶體
b．兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵
c．六方相氮化硼層間作用力小，所以質(zhì)地軟
d．立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵，所以硬度大
②六方相氮化硼晶體內(nèi)B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為3：1，其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導電，原因是立方相氮化硼晶體內(nèi)無自由移動的電子．
③立方相氮化硼晶體中，每個硼原子連接12個六元環(huán)．該晶體的天然礦物在青藏高原地下約300km的古地殼中被發(fā)現(xiàn)．根據(jù)這一礦物形成事實，推斷實驗室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件應是高溫、高壓．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

16．可以將反應Zn+Br2═ZnBr2設計成蓄電池，放電時的負極的電極反應式是（　　）
A．Br2+2e-═2Br-B．2Br--2e-═Br2C．Zn-2e-═Zn2+D．Zn2++2e-═Zn

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

13．共價化合物中某元素的化合價是（　�。�
A．該元素原子的最外層電子數(shù)
B．化合時該元素的一個原子得到的電子數(shù)
C．該元素一個原子結(jié)合其他元素原子的個數(shù)
D．該元素一個原子與其他原子形成共用電子對的數(shù)目

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

6．有關常溫下pH均為3的醋酸和硫酸溶液的說法正確的是（　　）
A．醋酸中的c（CH3COO-）和硫酸中的c（SO42-）相等
B．分別加水稀釋100倍后，硫酸溶液的pH變化比醋酸溶液小
C．兩種溶液中，由水電離出的c（H+）=1×10-11mol•L-1
D．分別加入足量鐵片充分反應后，兩溶液中產(chǎn)生的氫氣一樣多

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