题目内容

7．在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示．下列说法不正确的是（　　）
A．X是电源的负极
B．阴极的反应式是：H2O+2e-═H2+O2-，CO2+2e-═CO+O2-
C．总反应可表示为：H2O+CO2$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H2+CO+O2
D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1：1

分析 A．电解池阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，根据与X极相连的电极产生的气体判断；
B．电解池阴极发生还原反应，根据反应物结合化合价的变化分析；
C．根据图示以及电解的目的解答；
D．根据图示知：阴极产生H2、CO，阳极产生氧气，结合C总的反应分析；

解答 解：A．根据图示知：与X相连的电极产生CO，电解H2O-CO2混合气体，二氧化碳得到电子生成一氧化碳，发生还原反应，电解池阴极发生还原反应，所以X是电源的负极，故A正确；
B．电解池阴极发生还原反应，电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO，阴极：水中的氢原子得到电子生成氢气，H2O+2e-═H2↑+O2-，二氧化碳得到电子生成一氧化碳，CO2+2e-═CO+O2-，故B正确；
C．电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO，根据图示知：阴极产生H2、CO，阳极产生氧气，所以总反应为：H2O+CO2$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H2+CO+O2，故C正确；
D．电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO，总反应为：H2O+CO2$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H2+CO+O2，阴极产生H2、CO，阳极产生氧气，阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是2：1，故D错误；
故选D．

点评 本题考查电解知识，为高频考点，侧重于考查学生的综合运用能力，题目难度中等，注意基础知识的积累掌握，掌握电解池阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应为解答关键．

练习册系列答案
相关题目
17．的官能团为-COOH；在0.1mol/L该酸的水溶液中就1滴酚酞试液，溶液呈无色．
18．为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-?2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化．实验如图1所示：

（1）待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ目的是使实验Ⅰ的反应到达化学平衡状态．
（2）ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中溶液稀释对颜色的变化造成的影响．
（3）ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向Fe3+转化．用化学平衡移动原理解释原因：Ag+与I-生成AgI黄色沉淀，I-浓度降低，2Fe3++2I-?2Fe2++I2平衡逆向移动．
（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测I中Fe2+向Fe3+转化的原因：外加Ag+使c（I-）降低，导致I-的还原性弱于Fe2+．用图2装置（a、b均为石墨电极）进行实验验证．
①K闭合时，指针向右偏转，b作正极．
②当指针归零（反应达到平衡）后，向U型管左管中滴加0.01mol/L AgNO3溶液．产生的现象证实了其推测．该现象是左管出现黄色沉淀，指针向左偏转．
（5）按照（4）的原理，该同学用图2装置进行实验，证实了ⅱ中Fe2+向Fe3+转化的原因．
①转化的原因是Fe2+浓度增大，还原性增强，使Fe2+还原性强于I-．
②与（4）实验对比，不同的操作是向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液．
（6）实验Ⅰ中，还原性：I-＞Fe2；而实验Ⅱ中，还原性Fe2-＞I-．将（3）和（4）、（5）作对比，得出的结论是该反应为可逆的氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动．
15．某“化学鸡尾酒”通过模拟臭虫散发的聚集信息素可高效诱捕臭虫，其中一种组分T可通过下列反应路线合成（部分反应条件略）．

（1）A的化学名称是丙烯，A→B新生成的官能团是-Br；
（2）D的核磁共振氢谱显示峰的组数为2．
（3）D→E的化学方程式为CH2BrCHBrCH2Br+2NaOH$→_{△}^{醇}$HC≡CCH2Br+2NaBr+2H2O．
（4）G与新制的Cu（OH）2发生反应，所得有机物的结构简式为HC≡CCOOH． 
（5）L可由B与H2发生加成反应而得，已知R1CH2Br+NaC≡CR2→R1CH2C≡CR2+NaBr，则M的结构简式为CH3CH2CH2 C≡CCHO．
（6）已R3C≡CR4$\stackrel{Na，液NH_{3}}{→}$，则T的结构简式为．
2．研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义．
（1）①硫离子的结构示意图为．
②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O．
（2）25℃，在0.10mol•L-1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c（S2-）关系如图（忽略溶液体积的变化、H2S的挥发）．

①pH=13时，溶液中的c（H2S）+c（HS-）=0.043mol•L-1．
②某溶液含0.020mol•L-1Mn2+、0.10mol•L-1H2S，当溶液PH=5时，Mn2+开始沉淀．[已知：Ksp（MnS）=2.8×10-13]
（3）25℃，两种酸的电离平衡常数如表．
Ka1Ka2
H2SO31.3×10-26.3×10-8
H2CO34.2×10-75.6×10-11
①HSO3-的电离平衡常数表达式K=$\frac{c（{H}^{+}）c（S{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$．
②0.10mol•L-1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+）．
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO3-=HSO3-+CO2↑+H2O．
12．某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取．
实验（一） 碘含量的测定

取0.0100mol•L-1的AgNO3标准溶液装入滴定管，取100.00mL海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量．测得的电动势（E） 反映溶液中c（I-）的变化，部分数据如表：
V（AgNO3）/mL15.0019.0019.8019.9820.0020.0221.0023.0025.00
E/mV-225-200-150-10050.0175275300325
实验（二） 碘的制取
另制海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：

已知：3I2+6NaOH═5NaI+NaIO3+3H2O
请回答：
（1）实验（一）中的仪器名称：仪器A坩埚，仪器B500mL容量瓶．
（2）①根据表中数据绘制滴定曲线：

②该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为20.00mL，计算得海带中碘的百分含量为0.635%%．
（3）①分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为向分液漏斗中加入少量蒸馏水，检查旋塞处是否漏水，将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水．
②步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是液体分为上下两层，下层呈紫红色．
③下列有关步骤Y的说法，正确的是AB．
A．应控制NaOH溶液的浓度和体积
B．将碘转化成离子进入水层
C．主要是除去海带浸取原液中的有机杂质
D．NaOH溶液可以由乙醇代替
④实验（二） 中操作Z的名称是过滤．
（4）方案甲中采用蒸馏不合理，理由是碘单质易升华，会导致碘损失．
19．合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用．
（1）一定温度下，某贮氢合金（M）的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强（p），横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比（H/M）．
在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MHx，随着氢气压强的增大，H/M逐惭增大；在AB段，MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy，氢化反应方程式为：zMHx（s）+H2（g）?zMHy（s）△H（Ⅰ）；在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变．反应（Ⅰ）中z=$\frac{2}{y-x}$（用含x和y的代数式表示）．温度为T1时，2g某合金4min内吸收氢气240mL，吸氢速率v=30mL•g-1•min-1．反应（Ⅰ）的焓变△HⅠ＜0（填“＞”“＜”或“=”）．
（2）η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，η（T1）＞ η（T2）（填“＞”“＜”或“=”）．当反应（Ⅰ）处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达到平衡后反应（Ⅰ）可能处于图中的c点（填“b”“c”或“d”），该贮氢合金可通过加热或减压的方式释放氢气．
（3）贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为CO（g）+3H2（g）═CH4（g）+H2O（g）△H=-206kJ/mol．已知温度为T时：CH4（g）+2H2O═CO2（g）+4H2（g）△H=+165kJ•mol-1
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ•mol-1．
13．A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图1所示（部分产物略去）．
（1）若A为非金属单质，D是空气的主要成分之一．它们之间转化时能量变化如图2，请写出反应A+D→C的热化学方程式：C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO（g）△H=-110.6kJ•mol-1
（2）若A为金属单质，D是某强酸的溶液，则反应C+D→B的离子方程式是3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O
（3）若A、B为盐，D是强碱，A的水溶液显酸性，B的水溶液显碱性．
①C的化学式为Al（OH）3
②反应B+A→C的离子方程式为Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓．
（4）若A为强碱，D为气态氧化物．常温时将B的水溶液露置于空气中，其pH随时间t变化可能如图1中的a或图 b所示（不考虑D的溶解和水的挥发）．
①若图a符合事实，则D为CO2（填化学式），此图a中x＞7（填“＞”“＜”或“=”）．
②若图b符合事实，则其pH变化的原因是2HSO3-+O2═2H++2SO42-（用离子方程式表示）；已知图b中y＜7，B的焰色反应为黄色，则B溶液中各离子的浓度由大到小的顺序是c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（H+）＞c（SO32-）＞c（OH-）
14．被誉为“矿石熊猫”的香花石，由前20号元素中的6种组成，其化学式为X3Y2（ZWR4）3T2，其中X、Y、Z为金属元素，Z的最外层电子数与次外层电子数相等，X、Z位于同族，Y、Z、R、T位于同周期，R最外层电子数是次外层的3倍，T无正价，X与R原子序数之和是W的2倍．下列说法错误的是（　　）
A．原子半径：Y＞Z＞R＞T
B．气态氢化物的稳定性：W＜R＜T
C．最高价氧化物对应的水化物的碱性：X＞Z
D．XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同

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