题目内容

2．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图．下列有关该电池的说法正确的是（　　）
A．反应CH4+H2O$\frac{\underline{催化剂}}{△}$3H2+CO，每消耗1molCH4转移12mol电子
B．电极A上H2参与的电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O
C．电池工作时，CO32-向电极B移动
D．电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-

分析 甲烷和水经催化重整生成CO和H2，反应中C元素化合价由-4价升高到+2价，H元素化合价由+1价降低到0价，原电池工作时，CO和H2为负极反应，被氧化生成二氧化碳和水，正极为氧气得电子生成CO32-，以此解答该题．

解答 解：A．反应CH4+H2O$\frac{\underline{催化剂}}{△}$3H2+CO，C元素化合价由-4价升高到+2价，H元素化合价由+1价降低到0价，每消耗1molCH4转移6mol电子，故A错误；
B．电解质没有OH-，负极反应为H2+CO+2CO32--4e-=H2O+3CO2，故B错误；
C．电池工作时，CO32-向负极移动，即向电极A移动，故C错误；
D．B为正极，正极为氧气得电子生成CO32-，电极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，故D正确．
故选D．

点评 本题为2015年江苏考题第10题，考查了化学电源新型电池，明确原电池中物质得失电子、电子流向、离子流向即可解答，难点是电极反应式书写，要根据电解质确定正负极产物，难度中等．

练习册系列答案
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12．关于下列图示的说法中正确的是（　　）
A．
用图1装置除去HCl中少量的Cl2
B．
用图2装置蒸干Al2（SO4）3饱和溶液制取无水Al2（SO4）3
C．
图3制备并收集少量NO2
D．
图4是原电池装置，Fe电极为阴极
13．乙醇是一种重要的化工原料，由乙醇为原料衍生出的部分化工产品如图所示：

回答下列问题：
（1）A的结构简式为CH3COOH．
（2）B的化学名称是乙酸乙酯．
（3）由乙醇生成C的反应类型为取代反应．
（4）E是一种常见的塑料，其化学名称是聚氯乙烯．
（5）由乙醇生成F的化学方程式为CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O．
10．扁桃酸衍生物是重要的医药中间体，以A和B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如图1：

（1）A分子式为C2H2O3，可发生银镜反应，且具有酸性，A所含官能团名称为醛基、羧基，写出A+B→C的化学反应方程式：；
（2）C（）中①、②、③3个-OH的酸性由强到弱的顺序是③＞①＞②；
（3）E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物，E分子中不同化学环境的氢原子有4种．
（4）D→F的反应类型是取代反应，1molF在一定条件下与足量NaOH溶液反应，最多消耗NaOH的物质的量为3mol．
写出符合下列条件的F的所有同分异构体（不考虑立体异构）的结构简式：．
①属于一元酸类化合物
②苯环上只有2个取代基且处于对位，其中一个是羟基
（5）已知：
A有多种合成方法，在图2方框中写出由乙酸合成A的路线流程图（其他原料任选），合成路线流程图示例如下：H2C=CH2$→_{催化剂，△}^{H_{2}O}$CH3CH2OH$→_{浓硫酸，△}^{CH_{3}COOH}$CH3COOC2H5．
17．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料．下列叙述正确的是（　　）
A．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、Z
B．原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、X
C．元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、X
D．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W
7．烟气（主要污染物SO2、NOx）经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量；O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：
NO（g）+O3（g）═NO2（g）+O2（g）△H=-200.9kJ．mol-1
NO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═NO2（g）△H=-58.2kJ．mol-1
SO2（g）+O3（g）═SO3（g）+O2（g）△H=-241.6kJ．mol-1
（1）反应3NO（g）+O3（g）=3NO2（g）的△H=-317.3mol•L-1．
（2）室温下，固定进入反应器的NO、SO2的物质的量，改变加入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n（NO）、n（NO2）和n（SO2）随反应前n（O3）：n（NO）的变化见图．
①当n（O3）：n（NO）＞1时，反应后NO2的物质的量减少，其原因是O3将NO2氧化为更高价态氮氧化物．
②增加n（O3），O3氧化SO2的反应几乎不受影响，其可能原因是可能是其反应较慢．
（3）当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时，清液（pH约为8）中SO32-将NO2转化为NO2-，其离子方程式为：SO32-+2NO2+2OH-=SO42-+2NO2-+H2O．
（4）CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液，达到平衡后溶液中c（SO32-）=$\frac{{K}_{sp}（CaS{O}_{3}）}{{K}_{sp}（CaS{O}_{4}）}×c（S{{O}_{4}}^{2-}）$[用c（SO42-）、Ksp（CaSO3）和Ksp（CaSO4）表示]；CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率，其主要原因CaSO3转化为CaSO4使溶液中SO32-的浓度增大，加快SO32-与NO2的反应速率．
5．铜、铝、硫及其它们的化合物应用广泛，如Cu可用作催化剂、制作印刷电路铜板等．
Ⅰ．铜的冶炼：工业上以辉铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜．
火法炼铜的方程式为：Cu2S+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+SO2 ，该工艺的中间过程会发生反应2Cu20+辉铜矿$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6Cu+m↑，若反应每生成5.6L（标准状况下）m气体．则转移电子的物质的量为1.5mol
Ⅱ．粗铜精炼：利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是DE．
A．电解时以精铜作阳极      
B．电解时阴极发生氧化反应
C．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu一2e-=Cu2+
D．电解后．电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥   
E．整个过程溶液中的Cu2+浓度减少
Ⅲ．铜及其化合物的性质探究：
将洁净的铜丝放在火焰上加热．并趁热插入到乙醇中，铜丝表面的现象为铜丝表面先变黑，后变为红色，发生的反应为2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+C2H5OH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH3CHO+Cu+H2O．
Ⅳ．无水氯化铝是一种重要的化工原料．利用明矾石：K2SO4•A12（SO4）3•2A1203•6H20]制备无水氯化铝的流程如下：

（1）验证焙烧炉产生的气体含有SO2的方法是将气体通入品红中，品红褪色，加热后又恢复红色，证明有SO2．
（2）吸收焙烧炉中产生的S02，下列装置如图1合理的是ad（填代号）．

（3）氯化炉中发生反应的化学反应方程式为3C+Al2O3+3Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO+2Al2Cl3．
（4）生产氯化铝的过程中会产生SO2、Cl2等大气污染物，若将二者按照一定比例通入水中可减少或消除污染．试设计简单实验检验二者是否恰好完全反应．（简要捕述实验步骤、现象和结论）取二者溶于水后的溶液少许置于试管中，向其中加入品红溶液，若品红不褪色，说明二者恰好完全反应，否则，两者未完全反应．
仪器自选；可供选择试剂如下：①滴加酚酞的氢氧化钠溶液　　②氯化亚铁溶液　　③硫氰化钾溶液　　　④品红溶液
（5）某实验小组设计了电化学方法进行二氧化硫的回收利用．利用电化学法将尾气中的SO2气体转化为氮肥硫酸铵，模拟装置如图2：试写出SO2气体发生的电极反应式为SO2-2e-+2NH3•H2O=S042-+2NH4++2H+．
2．关于下列装置的叙述正确的是（　　）
①②③④
A．装置①可用于模拟氯碱工业生产氯气
B．装置②的原理可用于潮汐能发电站钢阀门的保护
C．装置③可用于食盐水的蒸发结晶
D．装置④可用于二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气
3．如图所示，将纯Fe棒和石墨棒插入1L 饱和NaCl溶液中．下列说法正确的是（　　）
A．去掉电源，将M、N用导线直接相连，则Fe棒上产生气泡
B．M接电源负极，N接电源正极，Fe棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
C．M接电源正极，N接电源负极，将石墨棒换成Cu棒，电解质溶液换成CuSO4溶液，则可实现在铁棒上镀铜
D．去掉电源，将M、N用导线直接相连，烧杯中的溶液换成经酸化的3% NaCl溶液，向Fe电极区滴入2滴K3[Fe（CN）6]溶液，反应一段时间后，烧杯中产生蓝色沉淀

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