题目内容

6．硼氢化物NaBH4（B元素的化合价为+3价）燃料电池（DBFC），由于具有比能量高、产物清洁无污染和燃料易于储存和运输等优点，被认为是一种很有发展潜力的燃料电池，其工作原理如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．放电时，每转移2mol电子，理论上需要消耗9.5gNaBH4
B．电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用
C．电池放电时Na+从b极区移向a极区
D．电池的负极反应为BH4-+2H2O-8e-═BO2-+8H+

分析 以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，电解质溶液呈碱性，由工作原理装置图可知，负极发生氧化反应，电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O，正极H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH-，电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，结合原电池的工作原理和解答该题．

解答 解：A．负极发生氧化反应生成BO2-，电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O，每转移2mol电子，理论上需要消耗0.25mol即9.5gNaBH4，故A正确；
B．电极b采用MnO2，为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH-，MnO2既作电极材料又有催化作用，故B错误；
C．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则Na+从a极区移向b极区，故C错误；
D．负极发生氧化反应生成BO2-，电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O，故D错误；
故选A．

点评 本题考查原电池工作原理，涉及电极判断与电极反应式书写等问题，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写，本题中难点和易错点为电极方程式的书写，注意化合价的变化．

练习册系列答案
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16．锌与100mL 18.5mol•L-1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6L（标准状况）．将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液中c（H+）=0.1mol/L．下列叙述正确的是（　　）
A．反应中共消耗1.75 mol H2SO4B．气体甲中SO2与H2的体积比为1：4
C．反应中共消耗65 g ZnD．反应中共转移3.6 mol电子
17．下列关于有机化合物的说法正确的是（　　）
A．可用纤维素的水解产物制取乙醇
B．己烷（C6H14）有四种同分异构体
C．乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键
D．糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应
14．某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末测定W的相对原子质量，下图是测定装置的示意图，A中的试剂是盐酸．

请回答下列问题：
（1）仪器中装入的试剂：B锌粒、D浓硫酸；
（2）连接好装置后应首先检查气密性，（填写操作）
（3）“加热反应管E”和“从A瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是先从A瓶逐滴滴加液体；在这两步之间还应进行的操作是检验H2的纯度
（4）写出反应过程中反应管E中的化学方程式：3H2+WO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3H2O+W，
（5）从实验中测得了下列数据
①空E管的质量a； ②E管和WO3的总质量b；③反应后E管和W粉的总质量c（冷却到室温称量）；④反应前F管及内盛物的总质量d；⑤反应后F管及内盛物的总质量e
由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式（除W外，其他涉及的元素的相对原子质量均为已知）：
计算式1：Ar（W）=$\frac{48（c-a）}{b-c}$；计算式2：Ar（W）=$\frac{54（c-a）}{e-d}$．
1．室温下向10mL 0.1mol•L-1NaOH溶液中加入0.1mol•L-1的一元酸HA，溶液pH的
变化曲线如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．a点所示溶液中c（HA）＞c（A-）
B．a点所示溶液中c（Na+）=c（A-）+c（HA）
C．当加入HA溶液10mL时，c（OH-）＜1.0×10-7mol•L-1
D．b点所示溶液中c（Na+）＞c（A-）＞c（H+）＞c（HA）
11．2015年10月中国药学家屠呦呦因发现青蒿素（一种用于治疗疟疾的药物）而获得诺贝尔生理医学奖．青蒿素（C15H22O5）的结构如图1所示．请回答下列问题：

（1）组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是O＞C＞H，在基态O原子中，核外存在3对自旋相反的电子． 
（2）下列关于青蒿素的说法正确的是a（填序号）．
a．青蒿素中既存在极性键又存在非极性键
b．在青蒿素分子中，所有碳原子均处于同一平面
c．图中数字标识的五个碳原子均只以σ键与其它原子成键
（3）在确定青蒿素结构的过程中，可采用NaBH4作为还原剂，其制备方法为：4NaH+B（OCH3）3→NaBH4+3CH3ONa
①NaH为离子晶体，如图2是NaH晶胞结构，则NaH晶体的配位数是6，若晶胞棱长为a则Na原子间最小核间距为$\frac{\sqrt{2}}{2}$a．
②B（OCH3）3中B采用的杂化类型是sp2．写出两个与B（OCH3）3具有相同空间构型的分子或离子SO3、CO32-．
③NaBH4结构如图3所示．结构中存在的作用力有离子键、配位键、共价键．
18．溶液的酸碱性可用酸度（AG）表示，AG=lg$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$．室温下，将0.01mol•L-l盐酸逐滴滴人20.00mL 0.01  mol•L-l氨水中，溶液的AG变化如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．室温下，0.01 mol•L-l盐酸的AG=12B．M点时溶液中：c（NH4+）=c（Cl-）
C．M点加入盐酸的体积大于20.00 mLD．M点以后NH4+的水解程度逐渐增大
15．碳酸亚铁（FeCO3）是菱铁矿的主要成分，将其隔绝空气加热到200℃开始分解为FeO和CO2，若将其在空气中高温煅烧则生成Fe2O3．

（1）已知25℃，101kPa时：
①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393kJ•mol-1
②铁及其化合物反应的焓变示意图如图1：
请写出FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3的热化学方程式4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g）△H=-260kJ•mol-1．
（2）据报道，一定条件下Fe2O3可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁．其反应为：Fe2O3（s）+3CH4（g）═2Fe（s）+3CO（g）+6H2（g）△H
①反应在3L的密闭容器中进行，2min后达到平衡，测得Fe2O3在反应中质量减少4.8g，则该段时间内用H2表示该反应的平均反应速率为0.03mol•L-1•min-1．
②将一定量的Fe2O3（s）和3CH4（g）置于恒温恒容密闭容器中，在一定条件下反应，能说明反应达到平衡状态的是BC．
A．CO和H2的物质的量之比为1：2               B．混合气体的密度不再改变
C．铁的物质的量不再改变                       D． v正（CO）=2v逆（H2）
③在容积均为VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”的金属铁，然后分别充入a molCO和2amol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图2所示，此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定处于化学平衡状态的是III；上述反应的△H大于0（填“大于”或“小于”）．
④甲烷经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图3（以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质）．则正极电极反应式为O2+4e-+2CO2═2CO32-，以此电池为电源电解精炼铜，当有0.1mol e-转移时，有＜3.2g铜溶解（填“＞”、
“＜”或“=”）．
（3）Fe2O3用CO还原焙烧的过程中，反应物、生成物和温度之 间的关系如图4所示．
若在800℃，混合气体中CO2体积分数为40%的条件下，Fe2O3用CO还原焙烧，写出反应的化学方程式为Fe2O3+CO$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2FeO+CO2．
（4）Fe2O3还可以用来制备FeCl3，通过控制条件FeCl3可生成聚合物，其离子方程式为：x Fe3++y H2O═Fex（OH）y（3x-y）++y H+下列措施不能使平衡正向移动的是B（填序号）
A．加水稀释   B．加入少量铁粉     C．升温     D．加入少量Na2CO3．
16．下列说法正确的是（　　）
A．由反应SiO2+4HF═SiF4+2H2O，可知SiO2是碱性氧化物
B．由酸性溶液中MnO4-可以氧化Cl-，可知酸性溶液中MnO4-也能氧化Br-
C．由反应CuSO4+H2S═CuS+H2SO4，可知酸性H2S＞H2S04
D．由常温下金属钠、铝可溶于NaOH溶液，可知金属镁也能溶于NaOH溶液

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