题目内容

3．近年来AIST报告正在研究一种“高容量、低成本”锂-铜空气燃料电池．该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-，下列说法不正确的是（　　）
A．放电时，Li+透过固体电解质向Cu极移动
B．放电时，负极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-
C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O
D．整个反应过程中，铜相当于催化剂

分析 放电时，锂失电子作负极，Cu上O2得电子作正极，负极上电极反应式为Li-e-═Li+，正极上电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此分析解答．

解答 解：A．放电时，阳离子向正极移动，则Li+透过固体电解质向Cu极移动，故A正确；
B．放电时，负极的电极反应式为Li-e-═Li+，故B错误；
C．放电过程为2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH-，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，故C正确；
D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，故D正确；
故选B．

点评 本题考查了原电池原理，明确原电池负极上得失电子及电极反应式是解本题关键，题目难度中等，注意把握Cu在整个过程中的作用．

练习册系列答案
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20．一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料．
（l）在高温下CO可将SO2还原为单质硫．已知：
2CO（g）+O2（s）=2CO2（g）△H1=-566.0kJ•mol-1
S（s）+O2（g）=SO2 （g）△H2=-296.0kJ•mol-1
请写出CO还原SO2的热化学方程式2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g）△H=-270kJ•mol-1．
（2）工业土用一氧化碳制取氢气的反应为：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）已知420℃时，该反应的化学平衡常数K=9．如果反应开始时，在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol，5min末达到平衡，则此时CO的转化率为75%，H2的平均生成速率为0.045mol•L-1min-1，其他条件不变时，升温至520℃，CO的转化率增大，该反应为吸热反应（填“吸热”或“放热”）；
（3）CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图

电池总反应为：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则c电极是负极（填“正极”或“负极”），c电极的反应方程式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+．若用该电池电解精炼铜（杂质含有Ag和Fe），粗铜应该接此电源的d极（填“c”或“d”），反应过程中析出精铜64g，则上述CH3OH燃料电池，消耗的O2在标况下的体积为11.2L．
14．有机物A是一种镇痛解热药品，其结构简式为：，由它可衍生出一系列物质，有关变化如图：
已知：
（1）②反应类型是消去反应；B和D的关系是同系物（填同种物质或同系物或同分异构体）．
（2）写出反应②的化学方程式：．
（3）写出C与NaHCO3溶液反应的化学方程式．
（4）1mol A在NaOH溶液中水解，最多消耗NaOH5mol．
（5）能与FeCl3溶液发生显色反应，且属于酯类的C的同分异构体有多种，写出其中一种的结构简式（或间位或对位）．
11．（1）某温度下，2L恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气体发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示，则
①反应的化学方程式为X+Y?2Z；
②0～10s内，用Z表示的化学反应速率0.08mol•L-1•s-1；
③X的转化率为66.7%；（转化率是指平衡时某物质反应的物质的量与起始物质的量的百分比）
（2）在一定温度下，可逆反应A（g）+3B（g）?2C（g）达到平衡的标志是C
A．A的生成速率与C分解的速率相等
B．单位时间内生成nmolA，同时生3nmolB
C．A、B、C的浓度不再变化
D．A、B、C的分子数比为1：3：2．
18．A、B、C、D、E、F、G、H八种有机物间转化关系如图所示．其中气体A在标准状况下密度为1.25g/L．且碳元素的质量分数为85.7%；E普遍存在于食物中（如菠菜等）；F分子中含有一个六元环，晶体H中仅含C、H、O三种元素，且原子个数比为1：3：3．

回答下列问题：
（1）C的结构简式为HOCH2CH2OH；晶体H的化学式为H2C2O4.2H2O．
（2）下列转化过程涉及的有机化学反应中，属于取代反应的是②⑤（填序号）．
①A→B   ②B→C    ③C→D    ④D→E    ⑤C、E→F
（3）写出D与新制Cu（OH）2悬浊液反应的方程式：OHC-CHO+4Cu（OH）2+2NaOH$\stackrel{△}{→}$NaOOC-COONa+2Cu2O↓+6H2O，写出C与E生成高分子化合物的化学方程式：．
（4）简述确定有机物B中官能团种类的实验方法：取少量B先与NaOH溶液共热，再加硝酸酸化后加入AgNO3溶液，观察生成沉淀颜色，观察生成沉淀颜色便可确定．
（5）有机物W与F的有相同的官能团（包括种类及数目），分子组成比F多四个碳原子，也含有一个六元环，其1H-NMR上只有一个峰，写出符合上述条件的W的结构简式：．
（6）G的相对分子质量为44，则A→G反应过程中，理论上制备G的原子利用率为：25.4%．
8．下列物质中含有非极性键的共价化合物是（　　）
A．CCl4B．Na2O2C．C2H4D．CS2
15．为了实现绿色化学，符合工业生产实际的是（　　）
A．用纯碱吸收硫酸工业的尾气B．用烧碱吸收氯碱工业的尾气
C．用纯碱吸收合成氨工业的尾气D．用烧碱吸收炼铁工业的尾气
12．硝酸在有机合成、医药化工、化纤等行业应用非常广泛．工业上用氨催化氧化法可生产硝酸，其生产过程可表示为：
4NH3+5O2$\stackrel{催化剂、△}{→}$4NO+6H2O①
4NO+3O2+2H2O→4HNO3②
完成下列计算：
（1）如果以一定量的氨气在一密闭容器中与足量氧气发生上述反应，冷却后所得溶液中溶质的质量分数是0.78．（保留2位小数，下同．）
（2）现以1.70吨液氨为原料生产硝酸，然后加入4.50吨水，得到密度为1.31g/cm3的硝酸，该硝酸的物质的量浓度是10.40mol/L．（假设生产过程中反应物和生成物均无损耗）
（3）把22.40g铁完全溶解于某浓度的硝酸中，反应只收集到 0.30mol NO2和0.20mol NO．通过计算推断反应后溶液中溶质的成分及其物质的量．（写出计算过程）
（4）硝酸工业尾气中的NO、NO2属于大气的主要污染物．已知1m3硝酸工业的尾气中含3160mg NOx，其中n（NO）：n（NO2）=9：1．
①如果用NaOH溶液完全吸收NOx，至少需要补充标准状况下的富氧空气多少升？（富氧空气中O2的体积分数为0.25）（写出计算过程）
②如果用氨催化还原法，即用氨作催化剂，将NO、NO2转化为氮气直接排入空气中，需要氨气的质量为多少克？（写出计算过程）
13．两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示．下列有关混合气体的说法错误的是（　　）
A．该混合气体中一定含有乙烯
B．该混合气体中有且只有一种烷烃
C．组成该混合气体的烃分子所含氢原子数均为4
D．若混合气体由CH4和C2H4组成，则其体积比为2：3

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