题目内容

19．科学家用氮化镓材料与铜组装如图所示人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H20合成CH4．下列有关说法正确的是
（　　）
A．该装置中存在两种能量的转换形式
B．电池工作时，H+向负极移动
C．为提高该人工光合系统的工作效率，最好向装置中加入少量盐酸
D．铜电极表面的电极反应式为：C02+8e-+8H+═CH4+2H20

分析 该装置中，根据电子流向知，GaN是负极、Cu是正极，负极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑，正极反应式为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，电解质溶液中阳离子向正极移动，以此解答该题．

解答 解：A．该装置中将太阳能转化为化学能以及化学能转化为电能，存在两种能量的转换形式，故A正确；
B．原电池工作时，阳离子向正极移动，故B错误；
C．可向装置中加入少量的酸作电解质，由于盐酸易挥发，生成的甲烷中会混有HCl气体，应加入硫酸，故C错误；
D．根据电子流向知，Cu是正极，正极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成甲烷，电极反应式为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，故D正确．
故选AD．

点评 本题考查化学电源新型电池，题目难度中等，明确原电池原理为解答根据，注意正确判断电极反应、电子流向、离子流向，难点是电极反应式的书写．

练习册系列答案
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12．篮烷的结构如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．篮烷的分子式为C12H20
B．篮烷分子中存在2个六元环
C．篮烷分子中存在3个五元环
D．篮烷的一氯代物共有4种同分异构体
10．过氧化钙（CaO2）是一种白色、无毒、难溶于水的固体，能杀菌消毒，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面．工业生产过程如下：

①在NH4Cl溶液中加入Ca（OH）2；
②在第①步的生成的产物中加入30% H2O2，反应生成CaO2•8H2O沉淀；
③经过陈化、过滤，水洗得到CaO2•8H2O，再脱水干燥得到CaO2．
完成下列填空：
（1）第①步反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2=2NH3•H2O+CaCl2．
（2）生产中可循环使用的物质是NH4Cl．
（3）检验CaO2•8H2O是否洗净的方法是取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀，如果产生白色沉淀就证明没有洗涤干净，否则洗涤干净．
（4）已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2．如图是实验室测定产品中CaO2含量的装置（夹持装置省略）．
若所取产品质量是m g，测得气体体积为V mL（已换算成标准状况），则产品中CaO2的质量分数为$\frac{9V}{14m}$%（用字母表示）．过氧化钙的含量也可用重量法测定，需要测定的物理量有样品质量和反应后固体质量．
7．化学与科学、技术、环境、生活密切相关．下列说法正确的是（　　）
A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
B．“地沟油”经过加工处理后，可以用来制造燃油
C．铁粉、生石灰、硅胶是食品包装中常用的干燥剂
D．目前加碘食盐主要添加的是KI
14．下列各组物质中，互为同分异构体的是（　　）
A．石墨和富勒烯B．H2O和H2O2C．1H 和 2HD．乙醇和二甲醚
4．欲配制1.0mol/L　的NaOH溶液250mL，回答下列问题：
（1）用托盘天平称取NaOH固体10.0g，药品应放在小烧杯中称量．
（2）称量后，配制此溶液最主要的仪器名称是250mL容量瓶．
11．用铁、铝混合物进行如下实验：

操作X的名称是过滤．若铝和铁的物质的量相等，前后两次生成气体A的物质的量之比为3：2，溶液B中阴离子除OH-外还有AlO2-．溶液D中存在的金属离子主要为Fe2+．
8．FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，所以工业上常选用电浮选凝聚法处理污水．其原理是保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3沉淀．某课外小组用电浮选凝聚法处理污水，设计如图所示装置示意图．
（1）氯化铁能用作水处理剂的原因是Fe3++3H2O=Fe（OH）3（胶体）+3H+，Fe（OH）3胶体能吸附并沉降水中悬浮的物质（用离子方程式及必要的文字说明）；
（2）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣．此时，应向污水中加入适量的C；
A．BaSO4　   B．CH3CH2OH     C．Na2SO4D．NaOH
（3）电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是：ⅠFe-2e-=Fe2+，Ⅱ2H2O-4e-=4H++O2↑；
（4）电极反应Ⅰ和Ⅱ的生成物反应得到Fe（OH）3沉淀的离子方程式是4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+；
（5）该燃料电池以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料作电极．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，电池工作时必须有部分A物质参加循环（如图）．A物质的化学式是CO2．
9．张亭栋研究小组受民间中医启发，发现As2O3（俗称砒霜）对白血病有明显的治疗作用．氮（N）、磷（P）、砷（As）等都是VA族的元素，该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．回答下列问题：

（1）As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3．
（2）P和S是同一周期的两种元素，P的第一电离能比S大，原因是P的p亚层是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比硫的大．
（3）NH4+中H-N-H的键角比NH3中H-N-H的键角大（填“大”或“小”），原因是NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力．
（4）Na3AsO4中含有的化学键类型包括离子键、共价键；AsO43-的空间构型为正四面体，As4O6的分子结构如图1所示，则在该化合物中As的杂化方式是sp3．
（5）化合物NH5中的所有原子最外层都满足稳定结构，则NH5是离子晶体．
（6）白磷（P4）的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图2（小圆圈表示白磷分子）．己知晶胞的边长为a cm，阿伏加德罗常数为NA mol-l，则该晶胞中含有的P原子的个数为16，该晶体的密度为$\frac{496}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3（用含NA、a的式子表示）．

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