题目内容
6.查处酒后驾驶所采用的“便携式乙醇测量仪”,以燃料电池为工作原理,如图,两电极材料均为Pt.理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为M,其中一个电极的反应式为:CH3CH2OH-2e-→M+2H+.下列说法中正确的是( )A. | 电池内部H+向X极移动 | |
B. | 另一极Y极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH- | |
C. | 乙醇在X极上发生还原反应,电子经过外电路流向Y极 | |
D. | 电池总反应为:2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O |
分析 有质子交换膜,氢离子能够移向正极,乙醇被氧化,则X为负极反应,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,Y极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,电池总反应与乙醇催化氧化的方程式相同,应为2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O,原电池放电时,阳离子向正极移动,电子从负极沿导线流向正极,据此分析.
解答 解:A、放电时,电解质溶液中氢离子向正极移动Y,故A错误;
B、存在质子交换膜,氢离子能够移向正极,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,Y极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故B错误;
C、乙醇被氧化,发生氧化反应,故C错误;
D、电池总反应与乙醇催化氧化的方程式相同,应为2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O,故D正确;
故选D.
点评 本题考查了原电池原理,根据正负极上发生的电极反应及电子、电解质溶液中阴阳离子移动方向来分析解答即可,易错选项是B,写电极反应式时要注意结合溶液的酸碱性,在酸性溶液,生成物中不能有氢氧根离子生成,在碱性溶液中,生成物中不能有氢离子生成.
练习册系列答案
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14.一氧化碳是一种用途十分广泛的化工基础原料.
(1)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫.已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-393.5kJ•mol-1
CO2(g)+C(s)=2CO(g);△H2=+172.5kJ•mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g);△H3=-296.0kJ•mol-1
请写出CO除SO2的热化学方程式2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g);△H=-270 kJ•mol-1.
(2)工业上一般采用CO与H2在一定条件下反应合成甲醇,反应为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表:
①某温度下,将2molCO(g)和6molH2(g)充入2L密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.5mol/L,则CO(g)的转化率为50%,此时的温度为300℃.
②在恒容条件下,要提高CO(g)的转化率,可以采取的措施有DE(填字母序号).
A、升高温度 B、加入催化剂 C、增加CO(g)的浓度
D、充入H2(g)加压E、分离出甲醇 F、充入稀有气体加压
③实际生产过程中,合成气要进行循环,其目的是提高原料利用率.
(3)如图甲是--碳酸盐燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质;图乙是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验.
请回答下列问题:
①写出A极发生的电极反应式CO-2e-+CO32-=2CO2.
②要进行粗铜的精炼实验时,则B极应与D极(填“C”或“D”)相连.
③当消耗2.24L(标准状况下) CO时,粗铜电极理论上减少铜的质量小于(填“大于”、“等于”或“小于”)6.4g.
(1)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫.已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-393.5kJ•mol-1
CO2(g)+C(s)=2CO(g);△H2=+172.5kJ•mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g);△H3=-296.0kJ•mol-1
请写出CO除SO2的热化学方程式2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g);△H=-270 kJ•mol-1.
(2)工业上一般采用CO与H2在一定条件下反应合成甲醇,反应为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表:
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
A | 2.041 | 0.250 | 0.012 |
②在恒容条件下,要提高CO(g)的转化率,可以采取的措施有DE(填字母序号).
A、升高温度 B、加入催化剂 C、增加CO(g)的浓度
D、充入H2(g)加压E、分离出甲醇 F、充入稀有气体加压
③实际生产过程中,合成气要进行循环,其目的是提高原料利用率.
(3)如图甲是--碳酸盐燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质;图乙是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验.
请回答下列问题:
①写出A极发生的电极反应式CO-2e-+CO32-=2CO2.
②要进行粗铜的精炼实验时,则B极应与D极(填“C”或“D”)相连.
③当消耗2.24L(标准状况下) CO时,粗铜电极理论上减少铜的质量小于(填“大于”、“等于”或“小于”)6.4g.
1.已知有物质的量相等的短周期元素的单质X和Y,在X中加入足量盐酸,在Y中加入足量稀硫酸,反应完全后,生成氢气的体积分别为V1和V2(相同状况下测定),且V1≠V2,若要确定生成物中X和Y的化合价,至少还需要的数据是( )
A. | V1:V2的值 | B. | V1和V2的值 | ||
C. | X和Y的物质的量 | D. | 盐酸和稀硫酸的物质的量浓度 |
11.工业上以锂辉石(Li2O-Al2O3-4SiO2,含少量Ca.Mg元素)为原料生产碳酸锂,其部分工艺流程如下:
已知:①Li2O•Al2O3•4SiO2+H2SO4(浓)Li2SO4+Al2O3•4SiO2•H2O↓
②不同温度下Li2CO2和Li2OCO4的溶解度如表:
(1)过滤时需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯
(2)滤渣I中分离制取Al2O3,其流程如下图所示(括号中均表示加入过量的试剂):括号内的试剂最好选用D
A.稀盐酸 B.CO2 C.NaOH溶液 D.NHyH2O
滤渣I$→_{I}^{(H+)}$滤液$→_{II}^{()}$滤渣3$→_{Ⅲ}^{灼烧}$Al2O3
步骤Ⅱ中反应的离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(3)向滤液Ⅰ中加入石灰水调pH为11的作用是让Mg2+生成Mg(OH)2沉淀,加入Na2CO3溶液的作用是让Ca2+生成 CaCO3沉淀,滤渣2的成分是Mg(OH)2和CaCO3
(4)向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的损失
(5)工业上用电解法将Li2CO3粗品制成高纯LiOH,再向溶液中加入过量NH4HCO3溶液可生成高纯Li2CO3,写出加入NH4HCO3溶液后的反应的化学方程式2LiOH+NH4HCO3=Li2CO3↓+NH3•H2O+H2O.
已知:①Li2O•Al2O3•4SiO2+H2SO4(浓)Li2SO4+Al2O3•4SiO2•H2O↓
②不同温度下Li2CO2和Li2OCO4的溶解度如表:
T/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 |
S(Li2CO3)/g | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 |
S(Li2CO4)/g | 34.2 | 32.8 | 31.9 | 30.7 |
(2)滤渣I中分离制取Al2O3,其流程如下图所示(括号中均表示加入过量的试剂):括号内的试剂最好选用D
A.稀盐酸 B.CO2 C.NaOH溶液 D.NHyH2O
滤渣I$→_{I}^{(H+)}$滤液$→_{II}^{()}$滤渣3$→_{Ⅲ}^{灼烧}$Al2O3
步骤Ⅱ中反应的离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(3)向滤液Ⅰ中加入石灰水调pH为11的作用是让Mg2+生成Mg(OH)2沉淀,加入Na2CO3溶液的作用是让Ca2+生成 CaCO3沉淀,滤渣2的成分是Mg(OH)2和CaCO3
(4)向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的损失
(5)工业上用电解法将Li2CO3粗品制成高纯LiOH,再向溶液中加入过量NH4HCO3溶液可生成高纯Li2CO3,写出加入NH4HCO3溶液后的反应的化学方程式2LiOH+NH4HCO3=Li2CO3↓+NH3•H2O+H2O.
18.下列有机物的命名正确的是( )
A. | 2,2-二甲基-1-丁烯 | B. | 2,3-二甲基-2-乙基丁烷 | ||
C. | 3,3,5,5-四甲基己烷 | D. | 2-甲基-1,3-丁二烯 |
15.H2和O2的混合气体,在120℃和1.01×105Pa下体积为aL,点燃使其反应后恢复至原条件,其体积变为bL,则原混合气体中O2为( )
A. | b L | B. | (b-a)L | C. | (2a-b)L | D. | (2b-a)L |