利用人工模拟光合作用合成甲酸的原理为:2CO2+2H2O$→ {光触媒}^{太阳能}$ 2HCOOH+O2.装置如图所示.下列说法不正确的是( )A．电子由电极1经过负载流向电极2B．若将质子膜换成阴离子交换膜.该电池依然能够正常工作C．电极2的反应式:CO2+2H++2e-=HCOOHD．该装置能将太阳能转化为化学能和电能题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．

利用人工模拟光合作用合成甲酸的原理为：2CO₂+2H₂O$→_{光触媒}^{太阳能}$ 2HCOOH+O₂，装置如图所示，下列说法不正确的是（　　）

	A．	电子由电极1经过负载流向电极2
	B．	若将质子膜换成阴离子交换膜，该电池依然能够正常工作
	C．	电极2的反应式：CO₂+2H⁺+2e^-=HCOOH
	D．	该装置能将太阳能转化为化学能和电能

分析离子交换膜为质子膜，则电解质溶液呈酸性，根据方程式知，该反应中C元素化合价由+4价变为+2价，O元素化合价由-2价变为0价，所以1是负极、2是正极，负极上水失电子生成氢离子和氧气；电子由负极沿导线流向正极；2是正极，正极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成HCOOH；通过光照，该装置是太阳能转化为化学能和电能，据此分析．

解答解：离子交换膜为质子膜，则电解质溶液呈酸性，根据方程式知，该反应中C元素化合价由+4价变为+2价，O元素化合价由-2价变为0价，所以1是负极、2是正极，负极上水失电子生成氢离子和氧气；电子由负极沿导线流向正极；2是正极，正极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成HCOOH；通过光照，该装置是太阳能转化为化学能和电能，
A．电子由负极沿导线流向正极，1是负极、2是正极，所以电子由电极1经过负载流向电极2，故A正确；
B．若将质子膜换成阴离子交换膜，质子无法通过交换膜移动，不能平衡电荷，正极上无法按照原来的路径反应，不能制备HCOOH，故B错误；
C.2是正极，正极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成HCOOH，电极反应式为CO₂+2H⁺+2e^-=HCOOH，故C正确；
D．通过光照，该装置是太阳能转化为化学能和电能，故D正确；
故选B．

点评本题考查化学电源新型电池，明确正负极的判断、电极反应式类型及书写、电子流向是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度中等．

练习册系列答案

	A．	0.1molNaCN中含共价键数为0.3N_A
	B．	0.1mol/LNaHCO₃溶液中HCO₃^-的数目小于0.1N_A
	C．	19gH₂¹⁸O₂含有的中子数为12N_A
	D．	上述反应中，当有22.4LNH₃生成时，转移电子数为0.2N_A

12．

南海诸岛是我国固有领土，但多数岛上淡水资源匮乏，为检验某岛上泉水是否达标，取样品对其进行检验：
（1）硬水是指含有较多Ca²⁺、Mg²⁺的水，硬水加热后产生沉淀的离子方程式
为Ca²⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O或Mg²⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgCO₃↓+CO₂↑+H₂O，MgCO₃+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂↓+CO₂↑（写出生成一种沉淀物的即可）
（2）硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO）．已知水的硬度在8°以下的称为软水，在8°以上的称为硬度．已知岛上山泉水中c（Ca²⁺）=1.2×10^-3mol/L，c（Mg²⁺）=6×10^-4mol/L，那么此水是（填“是”或“否”）属于硬水．
（3）离子交换法是软化水的常用方法．聚丙烯酸钠是一种常见的离子交换树脂，写出聚丙乙烯酸钠单体的结构简式CH₂=CHCOONa．
（4）通常向水中加入明矾净水．请用离子方程式解释其净水原理Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（胶体）+3H⁺．
（5）岛上还可以用海水淡化来获得淡水．如图是海水利用电渗析法获得淡水的原理图．已知海水中含Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等离子，电极为惰性电极．
请分析下列问题：
①阳离子交换膜是B（填“A”或“B”）．
②写出通电后阳极区的电极反应式2Cl^--2e^-═Cl₂↑，阴极区的现象是电极上产生气泡，溶液中出现白色沉淀．

9．有机物W是一种合成多环化合物的中间体，可由下列路线制备（部分反应条件略去）：

已知：

，请回答下列问题：
（1）A是D的同系物，2 mol A生成1 mol B，A的名称为乙炔；W分子中含氧官能团名称是
酯基、羰基
（2）B→C为加成反应，M的结构简式为CH₃OH，C中最多有12原子共平面．
（3）写出C、G生成H的化学方程式

．
（4）下列说法正确的是a．
a．A能和HCl反应得到聚氯乙烯的单体
b．M和N互为同分异构体
c．E→F可用试剂酸性KMnO₄溶液
d．1molW可以与3molH₂发生加成反应
（5）写出符合下列条件的H的所有同分异构体（不考虑立体异构）的结构简式

．

①能与FeCl₃溶液发生显色反应 ②存在2个甲氧基（CH₃O-） ③核磁共振氢谱共有4个吸收峰
（6）己知：HC≡CH$→_{Pd/PbO}^{H_{2}}$CH₂═CH₂，请结合题给信息及流程图，完善由A制备环己烷（

）的合成路线（在相应位置填写有关反应条件及物质的结构简式）：
2A$\stackrel{催化剂}{→}$CH₂=CH-C≡CH→$→_{Pd/PbO}^{H_{2}}$CH₂═CHCH═CH₂→$→_{一定条件}^{HC≡CH}$

$→_{催化剂}^{H_{2}}$

16．某无色溶液中可能大量存在Na⁺、K⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Cu²⁺、SO₄^2-、Cl^-、Br^-、CO₃^2-中的若干种．某同学取适量原溶液，设计并完成如下实验：

则关于原溶液的判断中，不正确的是（　　）

	A．	气体A为CO₂
	B．	无法确定原溶液中是否存在Cl^-
	C．	原无色溶液中至少存在四种离子
	D．	肯定不存在的离子是Mg²⁺、Cu²⁺、Al³⁺、NH₄⁺

6．下列叙述正确的是（　　）

	A．	将铜片放入浓硫酸中，无明显实验现象，说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化
	B．	油脂制肥皂实验中加乙醇的目的是增大油脂的溶解度从而加快油脂皂化反应速率
	C．	工业合成氨的反应属于能自发进行的反应，故能迅速发生
	D．	鸡蛋清溶液中加入饱和Na₂SO₄溶液有沉淀生成是因为蛋白质变性

13．请回答：
（1）乙醇的结构式为

．
（2）0.3mol B₂H₆ （g）在O₂（g）中燃烧生成固态三氧化二硼和液态水放出649.5KJ热量．用热化学方程式表示B₂H₆（g）+3O₂（g）=B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ•mol^-1．
（3）牙齿表面的矿物质成分是羟基磷灰石[Ca₅（PO₄）₃（OH）]，含氟牙膏防龋齿是因为牙膏中的氟离子会与羟基磷灰石反应生成更难溶的氟磷灰石[Ca₅（PO₄）₃F]，该沉淀转化反应的离子方程式是Ca₅（PO₄）₃OH+F^-=Ca₅（PO₄）₃F+OH^-．
（4）配平氧化还原反应的离子方程式：
2 MnO₄^-+5 SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺．

10．芳香酯Ⅰ的合成路线如下：

已知以下信息：
①A-I均为芳香族化合物，B能发生银镜反应，D的相对分子质量比C大4，E的苯环上的一溴代物有两种．
②

$→_{△}^{KMnO_{4}/H+}$

③2RCH₂CHO$→_{△}^{NaOH/H_{2}O}$

（1）C→D的反应类型为加成反应，E的名称为对氯甲苯或4-氯甲苯．
（2）E→F与F→G的顺序能否颠倒否（填“能”或“否”），理由如果颠倒则（酚）羟基会被KMnO₄/H⁺氧化．
（3）I与足量氢氧化钠溶液共热的化学方程式为

+2NaOH$\stackrel{△}{→}$

+H₂O．
（4）符合下列要求A的同分异构体有9种．
①与Na反应并产生H₂　　　　　②属于芳香族化合物 ③遇FeCl₃溶液混合后，溶液呈紫色
其中核磁共振氢谱为4组峰，且面积比为6：2：1：1的是

（写出其中一种的结构简式）．
（5）由CH₃CH₂OH经如下三步可合成CH₃CH₂CH₂CH₂OH：CH₃CH₂OH$\stackrel{1}{→}$M$\stackrel{2}{→}$N$→_{△}^{H_{2}/Ni}$CH₃CH₂CH₂CH₂OH，第2步反应的试剂及条件是NaOH水溶液、加热，N的结构简式为CH₃CH=CHCHO．

11．下列根据实验现象得出的结论正确的是（　　）

	实验	现象	结论
A	将饱和食盐水滴入工业电石得到的气体通入酸性KMnO₄溶液中	KMnO₄溶液紫红色褪去	证明生成了乙炔气体
B	将BaSO₄与浓Na₂CO₃溶液混合后振荡静置，过滤并洗净所得的沉淀，往滴加足量盐酸	产生使澄清石灰水变浑浊的气体	K_sp（BaCO₃）＜K_sp（BaSO₄）
C	充分加热花生油与NaOH混合溶液（已加沸石）	溶液不再分层	花生油的水解反应已经趋于完全
D	向含KSCN的FeI₂溶液中滴加足量氯水	溶液变为血红色	还原性：Fe²⁺＞I^-

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