题目内容
7.新型的乙醇电池结构如图所示,它用碘酸类质子溶剂,在200℃左右时供电,其效率比甲醇电池高出32倍,且更安全.已知电池总反应式为C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O.下列说法不正确的是( )A. | a极为电池的负极,该电极发生氧化反应 | |
B. | 电池工作时电子由a极流出沿导线经灯泡到b极 | |
C. | 电池正极的电极反应式为 O2+2H2O+4e-═4OH- | |
D. | 电池工作时,1mol乙醇被氧化转移12mol电子 |
分析 由质子的定向移动方向可知a为负极,b为正极,负极发生氧化反应,乙醇被氧化生成CO2和H+,电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+,正极氧气得到电子被还原,电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O,结合电极反应解答该题.
解答 解:A、原电池工作时,阳离子向正极移动,则b为正极,a为负极,乙醇在负极失电子发生氧化反应,故A正确;
B、原电池中电子从负极流向正极,则电子由a极流出沿导线经灯泡到b极,故B正确;
C.酸性条件下,氧气得电子生成水,所以电池工作时,正极的电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O,故C错误;
D.电池工作时,乙醇被氧化生成CO2和H+,电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+,则1mol乙醇被氧化转移12mol电子,故D正确;
故选C.
点评 本题考查原电池知识,题目难度中等,本题注意把握根据电池总反应书写电极方程式的方法以及原电池正极的判断.
练习册系列答案
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3.1791年,法国医生路布兰首先获得制碱专利,以食盐、浓硫酸、石灰石、煤为原料制碱,该方法分三步:
①用NaCl与H2SO4反应制Na2SO4:2NaCl+H2SO4═Na2SO4+2HCl↑
②用焦炭还原Na2SO4制Na2S:Na2SO4+4C═Na2S+4CO↑
③用硫化钠与石灰石反应制Na2CO3:Na2S+CaCO3═Na2CO3+CaS
下列说法正确的是( )
①用NaCl与H2SO4反应制Na2SO4:2NaCl+H2SO4═Na2SO4+2HCl↑
②用焦炭还原Na2SO4制Na2S:Na2SO4+4C═Na2S+4CO↑
③用硫化钠与石灰石反应制Na2CO3:Na2S+CaCO3═Na2CO3+CaS
下列说法正确的是( )
A. | ②③两步都是氧化还原反应 | B. | 只有第②步是氧化还原反应 | ||
C. | 该方法对生产设备基本没有腐蚀 | D. | 该方法对环境污染较小 |
4.有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离时可产生下列离子(每种物质只含一种阳离子和一种阴离子且互不重复)
已知:
①A、C溶液的pH均大于7,B溶液的pH小于7,A、B的溶液中水的电离程度相同;D溶液焰色反应(透过蓝色钴玻璃)显紫色.
②C溶液和D溶液相遇时只生成白色沉淀,B溶液和C溶液相遇时只生成刺激性气味的气体,A溶液和D溶液混合时无明显现象.
(1)A的化学式:CH3COONa.
(2)用离子方程式表示B的水溶液pH小于7原因NH4++H2O?NH3•H2O+H+.
(3)写出C溶液和D溶液反应的离子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓.
(4)pH=10的A溶液和pH=10的C溶液中水的电离程度大的是CH3COONa(填写A或C的化学式).
(5)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+).
阳离子 | K+、Na+、Ba2+、NH4+ |
阴离子 | CH3COO-、Cl-、OH-、SO42- |
①A、C溶液的pH均大于7,B溶液的pH小于7,A、B的溶液中水的电离程度相同;D溶液焰色反应(透过蓝色钴玻璃)显紫色.
②C溶液和D溶液相遇时只生成白色沉淀,B溶液和C溶液相遇时只生成刺激性气味的气体,A溶液和D溶液混合时无明显现象.
(1)A的化学式:CH3COONa.
(2)用离子方程式表示B的水溶液pH小于7原因NH4++H2O?NH3•H2O+H+.
(3)写出C溶液和D溶液反应的离子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓.
(4)pH=10的A溶液和pH=10的C溶液中水的电离程度大的是CH3COONa(填写A或C的化学式).
(5)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+).
15.W、X、Y、Z、M、Q均为除稀有气体外的短周期元素,其原子序数依次增大,X的最外层电子数是W的4倍,Z与M的最低负化合价相同,X、M在周期表中位置如图所示.
(1)W2与Z2反应化合物甲,W2与Q2反应生成化合物乙.已知反应:
乙(g)+Z2(g)→甲(g)+Q2(g),每生成1mol Q2放热57.8kJ.写出该反应的热化学方程式:2HCl(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(g)+Cl2(g)△H=-57.8 kJ/mol或4HCl(g)+O2(g)=2H2O(g) 2Cl2(g)△H=-115.6 kJ/mol;
(2)Y的最高价氧化物对应的水化物与Y的氢化物恰好完全反应,生成物的水溶液呈酸性,其原因是(用离子方程式说明)NH4++H2O?NH3.H2O+H+;该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).
(3)X、Y可分别与Z以原子个数比1:1形成化合物丙和丁.在催化剂存在条件下,丙与丁发生可逆反应,生成单质Y2和另一种化合物戊.写出该反应的化学方程式:
2CO+2NON2+2CO2,该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c(C{O}_{2})•c({N}_{2})}{{c}^{2}(CO)•{c}^{2}(NO)}$;
(4)将1mol丙气体和1mol丁气体充入装有催化剂的恒压容器中,充分反应达平衡后:①若气体体积较原来减少23%,则丁的转化率为92%;
②已知该反应△H<0,则升高温度,平衡常数K值将变小(填变大、变小或不变);
③若仅将压强增大为原来的2倍,再次达平衡后,混合气体中丁的体积分数将变小(填变大、变小或不变).
(5)由X的最简单气态氢化物、Z的单质和KOH溶液组成的新型燃料电池中,负极上发生反应的电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.
X | ||
M |
乙(g)+Z2(g)→甲(g)+Q2(g),每生成1mol Q2放热57.8kJ.写出该反应的热化学方程式:2HCl(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(g)+Cl2(g)△H=-57.8 kJ/mol或4HCl(g)+O2(g)=2H2O(g) 2Cl2(g)△H=-115.6 kJ/mol;
(2)Y的最高价氧化物对应的水化物与Y的氢化物恰好完全反应,生成物的水溶液呈酸性,其原因是(用离子方程式说明)NH4++H2O?NH3.H2O+H+;该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).
(3)X、Y可分别与Z以原子个数比1:1形成化合物丙和丁.在催化剂存在条件下,丙与丁发生可逆反应,生成单质Y2和另一种化合物戊.写出该反应的化学方程式:
2CO+2NON2+2CO2,该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c(C{O}_{2})•c({N}_{2})}{{c}^{2}(CO)•{c}^{2}(NO)}$;
(4)将1mol丙气体和1mol丁气体充入装有催化剂的恒压容器中,充分反应达平衡后:①若气体体积较原来减少23%,则丁的转化率为92%;
②已知该反应△H<0,则升高温度,平衡常数K值将变小(填变大、变小或不变);
③若仅将压强增大为原来的2倍,再次达平衡后,混合气体中丁的体积分数将变小(填变大、变小或不变).
(5)由X的最简单气态氢化物、Z的单质和KOH溶液组成的新型燃料电池中,负极上发生反应的电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.
12.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大.X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z2+与Y2-具有相同的电子层结构,W与X同主族.下列说法正确的是( )
A. | 离子半径:r(Y2-)>r(Z2+) | |
B. | Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同 | |
C. | Y的气态简单氢化物的热稳定性比氮元素的气态简单氢化物弱 | |
D. | X、Y、Z、W所有元素的最高正价等于其所在族的族序数 |
16.常温下,以下溶液中c(H+)最小的是( )
A. | pH=0的某溶液 | B. | 0.1 mol•L-1 NaOH 溶液 | ||
C. | 0.1mol•L-1 HCl 溶液 | D. | 0.1 mol•L-1的 NaCl 溶液 |
17.常温下,有下列5种溶液
回答下列问题:
(1)溶液①稀释到原来的100倍后的溶液pH>③溶液的pH(填“>”或“=”或“<”,下同),①和④两溶液中水电离出的c(H+):①>④,
(2)在相同温度时,10mL ①的溶液与100mL ②的溶液相比较,下列数值后者大于前者的是BC(填字母).
A.中和时所需NaOH的量 B.电离程度 C.水电离出的c(H+) D.CH3COOH的物质的量
(3)用水稀释 ⑤时,溶液中随着水量的增加而减小的是AB(填字母).
A.C(OH-)B.$\frac{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}{c(O{H}^{-})}$C.C(H+)和C(OH-)的乘积 D.OH-的物质的量
(4)在体积相等、pH相等的 ③溶液与盐酸溶液中加入足量Zn,③溶液中产生的气体比盐酸中产生的气体多(填“多”、“少”或“相等”).
① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
0.1mol•L-1CH3COOH溶液 | 0.01mol•L-1CH3COOH溶液 | pH=3的CH3COOH溶液 | 0.1mol•L-1NaOH溶液 | 0.1mol•L-1氨水 |
(1)溶液①稀释到原来的100倍后的溶液pH>③溶液的pH(填“>”或“=”或“<”,下同),①和④两溶液中水电离出的c(H+):①>④,
(2)在相同温度时,10mL ①的溶液与100mL ②的溶液相比较,下列数值后者大于前者的是BC(填字母).
A.中和时所需NaOH的量 B.电离程度 C.水电离出的c(H+) D.CH3COOH的物质的量
(3)用水稀释 ⑤时,溶液中随着水量的增加而减小的是AB(填字母).
A.C(OH-)B.$\frac{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}{c(O{H}^{-})}$C.C(H+)和C(OH-)的乘积 D.OH-的物质的量
(4)在体积相等、pH相等的 ③溶液与盐酸溶液中加入足量Zn,③溶液中产生的气体比盐酸中产生的气体多(填“多”、“少”或“相等”).