题目内容
8.某污水中含有Fe3+、Ag+、Cu2+等离子,某工厂采用电解的方法处理该污水,具体的做法是:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3.Fe(OH)3具有吸附性,可吸附污物而沉积下来,有净化水的作用,阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用.该厂污水处理设计装置如图所示,下列说法正确的是( )| A. | 通入空气的电极为阳极 | |
| B. | 甲装置中Fe电极的反应为Fe-3e-=Fe3+ | |
| C. | 为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时,循环物质为CO2 | |
| D. | 当乙装置中有1.6 g CH4参加反应,则C电极理论上生成气体在标准状况下为8.96 L |
分析 甲装置为电解池,乙装置为原电池装置,原电池工作时,通入甲烷的一级为负极,发生氧化反应,负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,通入氧气的一级为正极,发生还原反应,正极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-,电解池中Fe为阳极,发生Fe-2e-=Fe2+,阴极的电极反应为:2H++2e-=H2↑,二价铁离子具有还原性,能被氧气氧化到正三价,4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+,以此解答该题.
解答 解:A.甲装置为电解池,乙装置为原电池装置,原电池工作时,通入甲烷的一级为负极,通入空气的一级为正极,故A错误;
B.电解池中Fe为阳极,发生Fe-2e-=Fe2+,故B错误;
C.电池是以熔融碳酸盐为电解质,负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,正极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-,可以循环利用的物质只有二氧化碳,故C正确;
D.电池的负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,当乙装置中有1.6 gCH4参加反应,即0.1mol甲烷参加反应时,有0.8mol电子转移,C电极的电极反应为:2H++2e-=H2↑,则C电极理论上生成气体在标准状况下为8.96L,故D正确;
故选:CD.
点评 本题考查了燃料电池的工作原理和原电池和电解池串联的综合知识,难度较大.注意把握电解池和原电池的工作原理,把握电极方程式的书写为解答该题的关键.
练习册系列答案
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18.施用化肥和农药能有效地促进农作物增产.下列说法不正确的是( )
| A. | 氨是生产氮肥的重要原料 | |
| B. | 开发使用高效、低毒、低残留的第三代环境友好型农药 | |
| C. | 大力推广有机氯、有机磷等有机合成农药 | |
| D. | 磷肥和钾肥可从无机盐中获得 |
19.下列说法正确的是( )
| A. | 铅笔芯的主要成分是金属铅 | |
| B. | CO气体有毒,在生有炉火的居室中多放几盆水,可吸收CO | |
| C. | 含磷洗衣粉的大量使用会造成水体富营养化 | |
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3.
120℃条件下,一定质量的某有机物(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)在足量O2中燃烧后,将所得气体先通过浓H2SO4,浓H2SO4增重2.7g,再通过碱石灰,碱石灰增重4.4g,对该有机物进行核磁共振分析,谱图如图所示:则该有机物可能是( )
| A. | CH3CH3 | B. | CH3CH2COOH | C. | CH3CH2OH | D. | CH3CH(OH)CH3 |
13.已知正丁烷、异丁烷燃烧的热化学方程式分别为:
CH3CH2CH2CH3(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2878kJ•mol-1
(CH3)2CHCH3(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2869kJ•mol-1
则下列说法正确的是( )
CH3CH2CH2CH3(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2878kJ•mol-1
(CH3)2CHCH3(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2869kJ•mol-1
则下列说法正确的是( )
| A. | 正丁烷的燃烧热大于异丁烷,故正丁烷分子中的碳氢键比异丁烷的多 | |
| B. | 正丁烷的稳定性大于异丁烷 | |
| C. | 正丁烷转化为异丁烷的过程是一个放热过程 | |
| D. | 正丁烷分子储存的能量小于异丁烷分子 |
20.室温下,对于0.10mol•L-1的氨水,下列判断正确的是( )
| A. | 与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-═Al(OH)3↓ | |
| B. | 其溶液的pH=13 | |
| C. | 用HNO3溶液完全中和后,溶液显中性 | |
| D. | 加入少量NH4Cl固体后,$\frac{c(O{H}^{-})}{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$比值变小 |
17.如图是碳的正常循环,但由于过度燃烧化石燃料,造成二氧化碳浓度不断上升.研究和解决二氧化碳捕集、存储和转化问题成为当前化学工作者的重要使命.

(1)有关碳循环的说法中正确的是ac
a.光合作用是光能转化成化学能b.化石燃料是可再生的
c.循环过程有氧化还原反应d.石油中含乙烯、丙烯,通过加聚反应得到高分子化合物
(2)用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解CO2发生反应:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g),该反应的△H0>,(选填:>、<、=).
(3)CO2转化途径之一是:利用太阳能或生物质能分解水制H2,然后将H2与CO2转化为甲醇或其它的物质.
2H2O(1)=2H2(g)+O2(g)△H=+571.5kJ•mol-1
3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(1)△H=-137.8kJ•mol-1
则反应:4H2O (1)+2CO2(g)=2CH3OH(l)+3O2(g)△H=kJ•mol-1.
你认为该方法需要解决的技术问题有:.
a.开发高效光催化剂
b.将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离,并与CO2催化转化.
c.二氧化碳及水资源的来源供应
(4)用稀氨水喷雾捕集CO2最终可得产品NH4HCO3.在捕集时,气相中有中间体NH2COONH4(氨基甲酸铵)生成.现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容的密闭真空容器中,分别在不同温度下进行反应:NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g).实验测得的有关数据见下表.( t1<t2<t3)
氨基甲酸铵分解反应是吸热反应(“放热”、“吸热”).在15℃,此反应的化学平衡常数为:4×10-6.
(5)用一种钾盐水溶液作电解质,CO2电催化还原为碳氢化合物(其原理见图).在阴极上产生乙烯的电极反应方程式为:2CO2+12H++12e-=CH2=CH2+4H2O.
(1)有关碳循环的说法中正确的是ac
a.光合作用是光能转化成化学能b.化石燃料是可再生的
c.循环过程有氧化还原反应d.石油中含乙烯、丙烯,通过加聚反应得到高分子化合物
(2)用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解CO2发生反应:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g),该反应的△H0>,(选填:>、<、=).
(3)CO2转化途径之一是:利用太阳能或生物质能分解水制H2,然后将H2与CO2转化为甲醇或其它的物质.
2H2O(1)=2H2(g)+O2(g)△H=+571.5kJ•mol-1
3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(1)△H=-137.8kJ•mol-1
则反应:4H2O (1)+2CO2(g)=2CH3OH(l)+3O2(g)△H=kJ•mol-1.
你认为该方法需要解决的技术问题有:.
a.开发高效光催化剂
b.将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离,并与CO2催化转化.
c.二氧化碳及水资源的来源供应
(4)用稀氨水喷雾捕集CO2最终可得产品NH4HCO3.在捕集时,气相中有中间体NH2COONH4(氨基甲酸铵)生成.现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容的密闭真空容器中,分别在不同温度下进行反应:NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g).实验测得的有关数据见下表.( t1<t2<t3)
| 温度(℃) 气体总浓度 (mol/L) 时间(min) | 15 | 25 | 35 |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| t1 | 9×10-3 | 2.7×10-2 | 8.1×10-2 |
| t2 | 3×10-2 | 4.8×10-2 | 9.4×10-2 |
| t3 | 3×10-2 | 4.8×10-2 | 9.4×10-2 |
(5)用一种钾盐水溶液作电解质,CO2电催化还原为碳氢化合物(其原理见图).在阴极上产生乙烯的电极反应方程式为:2CO2+12H++12e-=CH2=CH2+4H2O.