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
D．水泥、玻璃、塑料都是高分子材料
16．按系统命名法命名：
CH3CH（C2H5）CH（CH3）22，3-二甲基戊烷．
（CH3）2CHC≡CH3-甲基-1-丁炔．
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．CH3CH3B．CH3CH2COOHC．CH3CH2OHD．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（　　）
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）
温度（℃）
气体总浓度
（mol/L）
时间（min）		152535
0000
t19×10-32.7×10-28.1×10-2
t23×10-24.8×10-29.4×10-2
t33×10-24.8×10-29.4×10-2
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．
18．下列实验装置或操作设计合理的是（　　）
A． B． C． D．
    
 证明碳的非金属性比硅强 探究SO2的漂白性 配制一定物质的量浓度的稀硫酸制取少量Fe（OH）3胶体
A．AB．BC．CD．D

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