题目内容

2．金属（M）-空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的 电源．该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O═4M（OH） n．已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能．下列说法不正确的是（　　）
A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液 的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B．M-空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne-═4M（OH）n
C．比较 Mg、Al、Zn 三种金属-空气电池，Al-空气电池的理论比能量最高
D．在 Mg-空气电池中，为防止负极区沉积Mg（OH）2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜

分析 A．反应物接触面积越大，反应速率越快；
B．正极上氧气得电子和水反应生成OH-；
C．电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多；
D．负极上Mg失电子生成Mg2+，为防止负极区沉积Mg（OH）2，则阴极区溶液不能含有大量OH-．

解答 解：A．反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率，故A正确；
B．正极上氧气得电子和水反应生成OH-，因为是阴离子交换膜，所以阳离子不能进入正极区域，则正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B错误；
C．电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多，假设质量都是1g时，这三种金属转移电子物质的量分别为$\frac{1g}{24g/mol}$×2=$\frac{1}{12}$mol、$\frac{1g}{27g/mol}$×3=$\frac{1}{9}$mol、$\frac{1g}{65g/mol}$×2=$\frac{1}{32.5}$mol，所以Al-空气电池的理论比能量最高，故C正确；
D．负极上Mg失电子生成Mg2+，为防止负极区沉积Mg（OH）2，则阴极区溶液不能含有大量OH-，所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜，故D正确．
故选B．

点评 本题考查原电池原理，为高频考点，侧重考查学生分析判断、获取信息解答问题及计算能力，明确各个电极上发生的反应、离子交换膜作用、反应速率影响因素、氧化还原反应计算是解本题关键，易错选项是B．

练习册系列答案
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13．下列叙述错误的是（　　）
①用金属钠可区分乙醇和乙醚
②用高锰酸钾酸性溶液除去甲烷中的乙烯是最佳方案
③聚乙烯、植物油都是混合物，都能使溴的四氯化碳溶液褪色
④用饱和氢氧化钾溶液、稀硝酸、硝酸银溶液可以检验1-氯丙烷中含有氯元素
⑤乙烯与乙醛溶液都能使溴水褪色，褪色原理相同
⑥除去苯中混入的少量甲苯可加入适量的酸性KMnO4溶液，充分反应后再加入足量的NaOH溶液，然后分液即可
⑦乙醇与2mol•L-1的硫酸溶液混合加热到170℃制乙烯．
A．①③⑤B．①②④⑥C．⑤⑥⑦D．②③⑤⑦
14．某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三气体种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示，据此回答：
（1）该反应的化学方程式为3X+Y?2Z
（2）从开始至2min，X的平均反应速率为0.075 mol/（L•min）
（3）改变下列条件，可以加快化学反应速率的有AC
A．升高温度 B．减小物质X的物质的量  C．增加物质Z的物质的量．D．减小压强．
11．拓展应用：测定某品牌的碘盐（含有碘酸钾）中碘元素的百分含量．准确称取5.000 0g该碘盐，溶于蒸馏水，然后与足量的KI溶液在酸性条件下混合（发生的反应为KIO3+3H2SO4+5KI═3K2SO4+3I2+3H2O），充分反应后将混合溶液稀释至250mL，然后用5.0×10-4 mol•L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定（用淀粉作指示剂，反应为I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）．取用Na2S2O3标准溶液应该用碱式滴定管．有关实验数值如下表所示．
滴定次数待测液的体积（mL）滴定前的读数（mL）滴定后的读数（mL）
第一次25.000.0015.90
第二次25.000.0014.99
第三次25.000.0015.01
该碘盐中碘元素的百分含量为0.03175%，下列操作中，会导致所测得的碘元素的百分含量偏大的是B．
A．滴定终点时，俯视刻度
B．没有用Na2S2O3标准溶液润洗相应的滴定管
C．锥形瓶中有少量的蒸馏水．
18．设NA表示阿伏伽德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
A．80℃时，1 L pH=1的硫酸溶液中，含有的OH-数目为10-13NA
B．含0.1molNH4HSO4的溶液中，阳离子数目略小于0.2NA
C．C3H8分子中的2个H原子分别被1个-NH2和1个-OH取代，1mol此有机物所含共用电子对数目为13NA
D．以Mg、Al为电极，NaOH溶液为电解质溶液的原电池中，导线上流过NA个电子，则正极放出H2的体积为11.2 L
7．镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生 气体的体积（V）与时间（t）关系如图．反应中镁和铝的（　　）
A．摩尔质量之比为 2：3B．物质的量之比为 3：2
C．质量之比为 3：2D．反应速率之比为 3：2
14．下列有关化学用语表示正确的是（　　）
A．硫离子：S-2
B．用电子式表示氯化氢分子的形成过程：
C．氢氧根的电子式：
D．HClO的结构式：H-O-Cl
11．关于化学键的叙述中，下列说法中正确的是（　　）
A．含有金属元素的化合物一定是离子化合物
B．氢键属于化学键，但比较弱
C．由多种非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
D．共价化合物中一定不存在离子键
12．下列叙述正确的是（　　）
A．在白磷（P4）晶体中，P原子与P-P键数目比为2：3
B．分子晶体中都存在范德华力，分子内都存在共价键
C．HF、HCl、HBr、HI四种物质的沸点依次升高
D．干冰和氯化铵分别受热变为气体所克服的粒子间相互作用属于同种类型

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