用甲烷.甲醇.乙醇.甲醚等可以制成燃料电池．实验室中.若以甲醇燃料电池为直流电源.以一定浓度的乙醛和 Na2SO4溶液为电解质溶液.模拟乙醛废水的处理过程.其原理是乙醛分别在阴.阳极发生反应.转化为乙醇和乙酸.其装置示意图如图所示．①燃料电池中b极应通入CH3OH气体．②电解过程中.某时刻阳极区溶液中Na2SO4与CH3COOH的物质的量相同．则下列关于该� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．

用甲烷、甲醇、乙醇、甲醚等可以制成燃料电池．实验室中，若以甲醇燃料电池为直流电源，以一定浓度的乙醛和 Na₂SO₄溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其原理是乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸，其装置示意图如图所示．
①燃料电池中b极应通入CH₃OH（填结构简式）气体．
②电解过程中，某时刻阳极区溶液中Na₂SO₄与CH₃COOH的物质的量相同．则下列关于该时刻阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法不正确的是d（填字母序号）．
a．c（Na⁺）不一定是c（SO₄^2-）的2倍
b．c（Na⁺）=2c（CH₃COOH）+2c（CH₃COO^-）
c．c（Na⁺）＞c （CH₃COOH）＞c（CH₃COO^-）＞c （OH^-）
d．（Na⁺）+c（H⁺）=c（SO₄^2-）+c（CH₃COO-）+c（OH^-）

分析 ①b为原电池的负极，发生氧化反应，应通入CH₃OH；
②a．从离子交换膜的角度判断；
b．根据物料守恒判断；
c．从电荷守恒的角度分析；
d．醋酸为弱电解质，主要以分子形成存在．

解答解：①b为原电池的负极，发生氧化反应，应通入CH₃OH，故答案为：CH₃OH；
②a．钠离子经过阳离子离子交换膜进入阴极，而硫酸根离子不能经过阳离子交换膜，则c（Na⁺）不一定是c（SO₄^2-）的2倍，故a正确；
b．Na₂SO₄与CH₃COOH的物质的量相同，则有c（Na⁺）=2c（CH₃COOH）+2c（CH₃COO^-），故b正确；
c．醋酸为弱电解质，主要以分子形成存在，则有c（Na⁺）＞c（CH₃COOH）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-），故c正确；
d．电荷不守恒，应为c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₄^2-）+c（CH₃COO^-）+c（OH^-），故d错误．
故答案为：d．

点评本题在电化学的基础上综合考查原电池和电解池的反应原理、物质的分离等知识，题目较为综合，难度中等，注意把握②题的做题思路和角度．

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相关题目

12．下表列出了A-R九种元素在周期表中的位置，用元素符号或化学式填空．

主族周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
2				E		F
3	A	C	D				G	R
4	B						H

（1）这九种元素中：
化学性质最不活泼的是Ar；
金属性最强的是K；
最高价氧化物的水化物碱性最强的碱是KOH；
最高价氧化物的水化物酸性最强的酸是HClO₄．
（2）D元素的最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（3）A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列的为K＞Na＞Mg．
（4）F的氢化物的电子式

；G、H 氢化物的稳定性递减的顺序是HCl＞HBr．
（5）H元素跟A元素形成的化合物的化学式是NaBr；A₂F₂的电子式是

；．
（6）B和F两种元素形成的2：1型化合物属于离子化合物（填“离子化合物”或“共价化合物”），请用电子式表示其形成过程

．

13．按图实验装置进行实验，回答下列问题：

（1）用于与Na₂SO₃作用的硫酸要使用浓硫酸（填“稀硫酸”或“浓硫酸”）
（2）烧杯中NaOH溶液在实验中的作用是吸收尾气二氧化硫，防止二氧化硫污染环境；发生反应的化学方程式2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O．
（3）直形试管中各处观察到的现象分别是：A品红褪色；B高锰酸钾褪色；C生成淡黄色固体；D溶液为红色．

10．有下列各组微粒或物质：
A、O₂和O₃ B、${\;}_{6}^{12}$C和${\;}_{6}^{13}$C C、CH₃CH₂CH₃和

D、

和

  E、CH₃CH₂CH₂CH₃和
（1）A组两种物质互为同素异形体；
（2）B组两种微粒互为同位素；
（3）D组两物质是同一物质；
（4）C组两种物质属于同系物；
（5）E组两物质互为同分异构体．

17．下列有关化学用语正确的是（　　）

	A．	Cl^-离子的结构示意图：		B．	甲烷的结构式为：
	C．	丙烷分子的比例模型示意图：		D．	乙醇的分子式：CH₃CH₂OH

7．以下是几种常见的制气装置，其中可用于制取乙炔的是（　　）

	A．	22.4 L氧气中，一定含有2mol氧原子
	B．	80 g NaOH溶解在1 L水中，得到溶液的物质的量浓度为2mol/L
	C．	18 g水在标准状况下的体积约为22.4L
	D．	标准状况下，20 mLNH₃跟60 mLO₂所含分子个数比为1：3

11．

（1）理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池．请利用反应“Cu+2Ag⁺=2Ag+Cu²⁺”设制一个化学电池（正极材料用碳棒），回答下列问题：
①该电池的负极材料是Cu，发生氧化反应（填“氧化”或“还原”），电解质溶液是AgNO₃溶液；
②正极上出现的现象是碳棒上出现银白色物质；
③若导线上转移电子1mol，则生成银108克．
（2）电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，U型管中装有饱和CuCl₂溶液，X、Y都是石墨电极，通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：
①写出电解池中X极发生了还原反应（填氧化或还原）．X极观察到的现象是碳棒上有红色物质附着．
②Y极发生的电极反应式是2Cl^--2e^-=Cl₂↑，检验Y电极反应产物的方法是将湿润的淀粉碘化钾试纸放在U形管Y口，试纸变蓝色．
③若作为铜的电解精炼装置，Y极材料为粗铜，电解质溶液为硫酸铜溶液．
（3）钢铁腐蚀是自然界中的普遍现象．在海洋中航行的轮船，为防止腐蚀，可在轮船外侧焊接锌块．则其负极材料为金属锌，负极电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，．

12．

某同学在实验室进行实验研究化学反应速率的影响因素．
Ⅰ．下表是研究性学习小组研究影响过氧化氢（H₂O₂）分解速率的因素时采集的一组数据：
用10mL H₂O₂溶液制取150mL氧气所需的时间（单位：s）

浓度反应条件	30% H₂O₂	15% H₂O₂	10% H₂O₂	5% H₂O₂
无催化剂、不加热	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应
无催化剂、加热	360	480	540	720
MnO₂催化剂、加热	10	25	60	120

请你分析回答：
（1）过氧化氢分解的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）该研究小组在设计方案时，考虑了浓度、温度、催化剂等反应条件对过氧化氢分解速率的影响．
（3）从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对分解速率有何影响？温度升高化学反应速率加快（或反应物浓度增大化学反应速率加快；使用合适的催化剂化学反应速率加快）．
（4）某同学在10mL H₂O₂ 溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况）与反应时间的关系如图所示，则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是C．
（5）若将适量MnO₂加入酸化的H₂O₂的溶液中，MnO₂溶解产生Mn²⁺，反应的离子方程式为MnO₂+2H⁺+H₂O₂=Mn²⁺+O₂↑+2H₂O．
Ⅱ．现提供下列实验用品研究化学反应速率的影响因素．
实验仪器：试管、烧杯、量筒、天平、秒表
实验药品：铝片、铝粉、0.5mol/L 盐酸、5mol/L 盐酸
①利用所提供实验用品，可研究的化学反应速率的影响因素是盐酸的浓度、铝的表面积，
为了便于观察，你建议记录的数据是反应开始到停止所用的时间．
②若要研究温度对化学反应速率的影响，还需用到的主要仪器是温度计．

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