14.以二甲醚(CH3OCH3)酸性燃料電池為電源,電解飽和食鹽水制備氯氣和燒堿,設(shè)計裝置如圖所示.已知:a電扱的反應(yīng)式為O2+4H++4e-═2H2O,下列說法不正確的是( 。
A.b電極的反應(yīng)式為CH3OCH3+3H2O-12e-═2CO2↑+12H+
B.試劑A為飽和食鹽水,試刑B為NaOH稀溶液
C.陽極生成1 mol氣體時,有1mol離子通過離子交換膜
D.陰極生成1 mol氣體時,理論上導(dǎo)線中流過2 mol e-

分析 a電扱的反應(yīng)式為O2+4H++4e-═2H2O,則a電極為正極,所以電極b是負極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CH3OCH3-12e-+3H2O═2CO2+12H+;與a電極相連的M電極為陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以試劑A為飽和食鹽水,反應(yīng)式為2Cl--2e-═Cl2↑,與b電極相連的N電極為陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以試劑B為NaOH稀溶液,反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑,據(jù)此分析解答.

解答 解:A.a(chǎn)電扱的反應(yīng)式為O2+4H++4e-═2H2O,則a電極為正極,所以電極b是負極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CH3OCH3-12e-+3H2O═2CO2+12H+,故A正確;
B.根據(jù)以上分析,試劑A為飽和食鹽水,試劑B為NaOH稀溶液,故B正確;
C.M電極為陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以試劑A為飽和食鹽水,反應(yīng)式為2Cl--2e-═Cl2↑,則生成1 mol氣體時,有2mol離子通過離子交換膜,故C錯誤;
D.與b電極相連的N電極為陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以試劑B為NaOH稀溶液,反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑,所以陰極生成1 mol氣體時,理論上導(dǎo)線中流過2 mol e-,故D正確;
故選C.

點評 本題考查了燃料電池和電解池的工作原理,明確正負極、陰陽極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵,難點是電極反應(yīng)式的書寫,要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書寫,題目難度不大.

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:實驗題

4.為除去粗鹽中的CaCl2、MgCl2、SO42-以及泥沙等雜質(zhì),某同學(xué)設(shè)計了一種制備精鹽的實驗方案,步驟如下(用于沉淀的試劑稍過量):
(1)判斷BaCl2已過量的方法是取第②步后的上層清液1~2滴,(或取少量上層清液于試管中),再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未變渾濁,則表明BaCl2已過量.
(2)第③步中,發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl.
(3)第⑥步中,發(fā)生的兩個主要化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑和HCl+NaOH=NaCl+H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.下列有關(guān)實驗原理或操作正確的是( 。
A.圖1所示的裝置可用于干燥、收集并吸收多余的氨氣
B.用圖2的裝置可以驗證生鐵片在該雨水中是否會發(fā)生吸氧腐蝕
C.圖3所示裝置用于Cu和濃H2SO4反應(yīng)制取少量的SO2氣體
D.圖4所示裝置用于除去碳酸氫鈉固體中的少量碳酸鈉

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.2017年春節(jié),京津冀及周邊區(qū)域遭遇“跨年”霧霾,二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物這三項是霧霾主要組成,消除氮氧化物污染是研究方向之一.
(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染.已知:
①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574.0KJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160.0KJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0KJ•mol-1
則:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955.0kJ•mol-1
(2)用活性炭還原法處理氮氧化物.有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g),某研究小組向恒容密閉容器加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如表:


                  物質(zhì)
濃度(mol/L)
時間(min)
NON2CO2
00.10000
100.0580.0210.021
200.0400.0300.030
300.0400.0300.030
400.0320.0340.017
500.0320.0340.017
①下列說法不能作為判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)標志的是BC
A.活性炭的質(zhì)量                  B.v(N2)=2v(NO)
C.容器內(nèi)壓強保持不變             D.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
E.容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
②在T0C時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.56(小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字);
③在50min時保持溫度和容器體積不變再充入NO和N2,使二者的濃度均增加至原
來的兩倍,則化學(xué)平衡正向移動(填“正向移動”、“逆向移動”或“不移動”)
(3)利用反應(yīng)6NO2+8NH3═7N2+12H2O構(gòu)成電池的方法,既能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,又能充分利用化學(xué)能,裝置如圖所示.
①A電極的電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
②下列關(guān)于該電池的說法正確的是B.
A.電子從右側(cè)電極經(jīng)過負載后流向左側(cè)電極
B.為使電池持續(xù)放電,離子交換膜需選用陰離子交換膜
C.電池工作一斷時間,溶液的pH不變
D.當有4.48LNO2被處理時,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.8mol.

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9.下列說法正確的是( 。
A.等質(zhì)量的鋁分別與足量Fe2O3或Fe3O4發(fā)生鋁熱反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相等
B.質(zhì)量分數(shù)分別為40%和60%的硫酸溶液等體積混合,所得溶液的質(zhì)量分數(shù)為50%
C.金屬鈉著火時,立即用泡沫滅火器滅火
D.洗滌做焰色反應(yīng)的鉑絲,可選用稀鹽酸或稀硫酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是(  )
A.12.0gNaHSO4晶體中陽離子數(shù)為0.2NA
B.0.1 mol Cu與足量熱的濃硫酸反應(yīng)生成SO2的體積約為22.4 L
C.T℃時,1L pH=6的純水中,含1×10-6NA個H+
D.標準狀況下,1 L pH=13的NaOH溶液中OH-為0.1NA

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6.下列關(guān)于有機物的敘述正確的是( 。
A.乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原因相同
B.分子式為C2H6O2且能與NaOH溶液反應(yīng)的有機物一定是乙酸
C.油脂和纖維素都是能發(fā)生水解反應(yīng)的高分子化合物
D.甲烷、苯、乙醇、乙酸和酯類都可以發(fā)生取代反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.硝酸鋁【Al (NO3) 3】是一種常用媒染劑.工業(yè)上用鋁灰(主要含Al、Al2O3、Fe2O3等),制取硝酸鋁晶體[A1 (NO33•9H2O]的流程如圖

(1)寫出反應(yīng)I的離子方程式:2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑或Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O(任寫一個)
(2)若在實驗室中完成反應(yīng)II,為避免鋁的損失,需要解決的問題是如何控制反應(yīng)終點(或硝酸的用量),可采取的措施為將加入稀硝酸改為通入過量二氧化碳
(3)上述流程中采用減壓蒸發(fā),并控制反應(yīng)Ⅲ中加入的稀硝酸稍過量,其目的防止硝酸鋁水解
(4)實驗室可以用圖所示實驗裝置制取Al(NO33

①下列措施可以用來提高反應(yīng)速率的是AC
A.從右端導(dǎo)管通入熱的水蒸氣 B.改用濃硝酸  C.適當加熱
②隨著反應(yīng)的進行,硝酸被消耗,當硝酸濃度低到一定程度時,硝酸中的氮元素會被還原到最低價態(tài),寫出此時反應(yīng)的離子方程式8Al+3NO3-+30 H+═8Al3++3NH4++9H2O.

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3.以下實驗設(shè)計能達到實驗?zāi)康氖牵ā 。?br />
實驗?zāi)康?/TD>實驗設(shè)計
A.除去NaHCO3固體中的Na2CO3將固體加熱至恒重
B.制備無水AlCl3 蒸發(fā)Al與稀鹽酸反應(yīng)后的溶液
C.重結(jié)晶提純苯甲酸將粗品水溶、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶
D.鑒別NaBr和KI溶液分別加新制氯水后,用CCl4萃取
A.AB.BC.CD.D

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同步練習(xí)冊答案