题目内容

15．乙醇是一种常用的燃料，也可用于燃料电池．该燃料电池的工作原理如图所示．
①该电池工作时，c口通入的物质为O2．
②写出该电池的电极反应式：正极：O2+4H++4e-=2H2O
负极：CH3CH2OH-12e-+3H2O=2CO2+12H+．

分析 ①根据氢离子移动方向知，右侧电极为正极，左侧电极为负极，负极上通入燃料；
②负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应．

解答 解：①据氢离子移动方向知，右侧电极为正极，c口通氧气，左侧电极为负极，b口为负极上通入燃料乙醇，故答案为：O2；
②正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，负极上乙醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3CH2OH-12e-+3H2O=2CO2+12H+，
故答案为：O2+4H++4e-=2H2O；CH3CH2OH-12e-+3H2O=2CO2+12H+．

点评 本题综合考查原电池知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，侧重于正负极的判断和电极方程式的书写，学生要注意相关基础知识的积累，题目难度不大．

练习册系列答案
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5．NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中不正确的是（　　）
A．46g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子个数为3NA
B．常温下，4 g CH4含有NA个C-H共价键
C．10 mL质量分数为98%的H2SO4，加水至100 mL，H2SO4的质量分数为9.8%
D．25℃时，pH=12的1.0 LNaClO溶液中水电离出的OH-的数目为0.01NA
6．某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示，由图中数据分析：
（1）该反应的化学方程式Y+3X?2Z．
（2）反应开始至2min，以Z表示的平均反应速率为0.05mol/（L•min）．
（3）反应达平衡此时体系的压强是开始时0.9倍．
（4）下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是A（填字母）
A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
B．单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z
C．混合气体的密度不随时间的变化而变化．
3．下列物质中，属于强碱的是（　　）
A．NaOHB．Al（OH）3C．CaOD．NH3•H2O
10．有A、B、C、D四种元素，A元素的原子的所有能级具有相同的电子数，由B元素形成的单质在常温常压为易挥发的液体，可从海水是提取，C及其合金是人类最早使用的金属材料．D与A位于同一主族，是构成地球上矿物质的主要元素．请回答下列问题：
（1）元素A能形成多种单质，其中的一种单质能用作电极、润滑剂与制造铅笔等．A与D所形成的化合物属于原子晶体，其中心原子是以sp3杂化成键；
（2）B的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5，
（3）向含有C的硫酸盐中逐滴滴加氨水，所观察到的现象是先生成蓝色沉淀，后沉淀溶解得到深蓝色的透明溶液；再向上述溶液中加入乙醇，有Cu（NH3）4SO4•H2O；原因是铜氨络合物在水中的溶解性大于在乙醇中的溶解性，析出铜氨络合物；
（4）A的氢化物比D的氢化物相比，熔点高是的SiH4（填化学式），理由是CH4与SiH4是组成与结构相似的物质，CH4比SiH4的相对分子质量要小，分子间的作用力要小，所以熔点要低
（5）下列说法正确的是c
a．晶体析出规则是晶格能高的晶体最后析出
b．铜型和钾型都是密置层堆积方式
c．在干冰晶体中，每一个CO2周围有12个紧邻的CO2分子
d．邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点高
（6）如图是金属Ca和Cu所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和Cu的原子个数比为1：5，已知两个最近的Ca原子之间的距离为apm，则该合金的密度为$\frac{360}{{N}_{A}（a×1{0}^{-10}）{\;}^{3}}$g/cm3，（用含NA和a的代数式表示）．
20．锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源．工业上常以β-锂辉矿（主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质）为原料来制取金属锂．其中一种工艺流程如图：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：
氢氧化物Fe（OH）3Al（OH）3Mg（OH）2
开始沉淀pH2.73.79.6
完全沉淀pH3.74.711
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如表：
温度/℃010205075100
Li2CO3的溶解度/g1.5391.4061.3291.1810.8660.728
请回答下列问题：
（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：Li2O•Al2O3•4SiO2．
（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是除去反应Ⅰ中过量的H2SO4；控制pH，使Fe3+、Al3+完全沉淀．
（3）写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓、Ca2++CO32-═CaCO3↓．
（4）反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀，写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称过滤，洗涤所得Li2CO3沉淀要使用热水 （选填“热水”或“冷水”），你选择的理由是Li2CO3在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可减少Li2CO3的损耗．
（5）电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是：加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li2O，电解时产生O2．
7．下列说法正确的是（　　）
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．任何放热反应在常温下一定能发生反应
C．放热反应不需要加热就能发生
D．吸热反应在常温下也能发生
4．为减少铬渣的危害并从中提取硫酸钠，设计工艺如下：

已知：①铬渣含有Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+
②Fe3+、Cr3+完全沉淀（c≤1.0×10-5mol•L-1）时pH分别为3.6和5．
（1）“微热”的作用：①提高反应速率；②促进Fe3+水解生成Fe（OH）3而除去．
（2）根据溶解度（S）～温度（T）曲线，操作B的最佳方法为a（填字母）
a．蒸发浓缩，趁热过滤                b．蒸发浓缩，降温结晶，过滤

（3）酸化后Cr2O72-可被SO32-还原成Cr3+，离子方程式为3SO32-+Cr2O72-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O；酸C为H2SO4，Cr（OH）3的溶度积常数Ksp[Cr（OH）3]=1.0×10-32mol4•L-4．
（4）已知Cr（OH）3在溶液中存在平衡H++CrO2-（亮绿色）+H2O?Cr（OH）3（s）?Cr3+（紫色）+3OH-，加入NaOH溶液时要控制pH为5，pH不能过高的理由是加入NaOH使上述平衡逆移，使Cr（OH）3+OH-=CrO2-+2H2O．
（5）根据2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O设计如图装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中左侧电极连接电源的负极，电解制备过程的总反应方程式为4Na2CrO4+4H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑．测定阳极液中Na和Cr的含量，若Na与Cr的物质的量之比为d，则此时Na2CrO4的转化率为（2-d）×100%．若选择用熔融K2CO3作介质的甲醇（CH3OH）燃料电池充当电源，则负极反应式为CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O．
5．其它条件不变时，对不同情况下双氧水分解生成氧气的反应速率大小比较正确的是（　　）
A．30%的双氧水分解生成氧气的速率小于5%的双氧水
B．5℃时的双氧水分解生成氧气的速率小于50℃时的双氧水
C．加入MnO2后的双氧水分解生成氧气的速率小于未加MnO2时的双氧水
D．加入FeCl3后的双氧水分解生成氧气的速率小于未加FeCl3时的双氧水

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