题目内容

19．氢氧燃料电池已用于航天飞机．以30%KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下：2H2+4OH-4e-=4H2O，O2+2H2O+4e-=4OH- 据此作出判断，下列说法中错误的是（　　）
A．供电时的总反应是：2H2+O2=2H2O
B．产物为无污染的水，属于环境友好电池
C．燃料电池的能量转化率无法达到100%
D．H2在负极发生还原反应

分析 氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，工作时，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应，电池总反应与氢气在氧气中燃烧的化学方程式一致，产物为水，对环境物污染，据此进行判断．

解答 解：A．电池总反应与氢气在氧气中燃烧的化学方程式一致，供电时的总反应为2H2+O2═2H2O，故A正确；
B．氢氧燃料电池产物是水，对环境物污染，且能量转化率高，故B正确；
C．氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，还会伴有热能等能量的释放，能量转化率不会达100%，故C正确；
D．由电极反应式可知，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，故D错误；
故选D．

点评 本题考查了化学电源新型电池，题目难度中等，明确原电池工作原理为解答关键，注意掌握判断原电池两极的方法，要求学生能够正确书写电极反应式，试题培养了学生的灵活应用能力．

练习册系列答案
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15．（1）化合物A（C4H10O）是一种有机溶剂．A可以发生以下变化：
①A分子中的官能团名称是羟基；
②A只有一种一氯取代物B，写出A的结构简式：（CH3）3COH；
③A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化，且F的一氯取代物有三种，F的结构简式是．
（2）化合物“HQ”（C6H6O2）可用作显影剂，“HQ”可以与三氯化铁溶液发生显色反应．“HQ”还能发生的反应是（选填序号）①②．
①加成反应　②氧化反应　③加聚反应　④水解反应
“HQ”的一硝基取代物只有一种．“HQ”的结构简式是．
（3）A与“HQ”在一定条件下相互作用形成水与一种食品抗氧化剂“TBHQ”．“TBHQ”与氢氧化钠溶液作用得到分子式为C10H12O2Na2的化合物．“TBHQ”的结构简式是．
10．过氧化钙（CaO2）难溶于水，在常温下稳定，在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气，因而广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面．如图是以大理石（主要杂质是氧化铁）等为原料制取过氧化钙（CaO2）的流程．

请回答下列问题：
（1）操作①应包括下列操作中的A、B、E．（填序号）
A．溶解　B．过滤　C．蒸馏　D．分液　E．蒸发结晶
（2）用氨水调节pH至8～9的目的是除去Fe3+．
（3）若测得滤液C中c（CO32-）=10-3 mol/L，则Ca2+是（填“是”或“不”）沉淀完全．[已知c（Ca2+）≤10-5 mol/L时即可视为沉淀完全；Ksp（CaCO3）=4.96×10-9]
（4）若在滤液C中，加入HNO3使溶液呈酸性以得到副产物NH4NO3，则酸化后溶液中c（NH4+）＜c（NO3-）（填“≥”、“≤”、“＜”、“＞”或“=”）．
（5）操作②是：在低温下，往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应，一段时间后，再加入氢氧化钠溶液，当调节溶液pH至9～11，才出现大量沉淀．写出该反应的化学方程式CaCl2+H2O2=CaO2↓+2HCl；用简要的文字解释用氢氧化钠调节pH至9～11的原因加入NaOH溶液使上述平衡向正反应方向，有利于CaO2沉淀的生成．
（6）已知大理石含CaCO3的质量分数为a，m g大理石可以制得n g CaO2，请计算：CaCO3转化为CaO2过程中，Ca原子的利用率$\frac{25n}{18am}$×100%．
7．甲苯（）是一种重要的化工原料，能用于生产苯甲醛（）、苯甲酸（）等
产品．下表列出了有关物质的部分物理性质，请回答：
名称性状熔点（℃）沸点（℃）相对密度（ρ水=1g/cm3）溶解性
水乙醇
甲苯无色液体易燃易挥发 -95  110.60.8660 不溶互溶
苯甲醛 无色液体-26 179 1.0440 微溶互溶
苯甲酸 白色片状或针状晶体122.1 249 1.2659 微溶易溶
注：甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶．
实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛．实验时先在三颈瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂，再加入15mL冰醋酸和
2mL甲苯，搅拌升温至70℃，同时缓慢加入12mL过氧化氢，在此温度下搅拌反应3小时．
（1）装置a的名称是球形冷凝管，主要作用是冷凝回流，防止甲苯挥发导致产率降低．三颈瓶中发生反应的化学方程式为，此反应的原子利用率理论上可达66.25%．
（2）经测定，反应温度升高时，甲苯的转化率逐渐增大，但温度过高时，苯甲醛的产量却有所减少，可能的原因是温度过高时过氧化氢分解速度加快，实际参加反应的过氧化氢质量减小，影响产量．
（3）反应完毕后，反应混合液经过自然冷却至室温时，还应经过过滤、蒸馏（填操作名称）等操作，才能得到苯甲醛粗产品．
（4）实验中加入过量的过氧化氢并延长反应时间时，会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸．
①若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸，正确的操作步骤是dacb（按步骤顺序填字母）．
a．对混合液进行分液                 b．过滤、洗涤、干燥
c．水层中加人盐酸调节pH=2         d．与适量碳酸氢钠溶液混合震荡
②若对实验①中获得的苯甲酸产品进行纯度测定，可称取2.500g产品，溶于200mL乙醇配成溶液，量取所得的乙醇溶液20.00mL于锥形瓶，滴加2～3滴酚酞指示剂，然后用预先配好的0.1000moL/KOH标准液滴定，到达滴定终点时消耗KOH溶液18.00mL．产品中苯甲酸的质量分数为87.84%．下列情况会使测定结果偏低的是ad（填字母）．
a．滴定时俯视读取耗碱量             b．KOH标准液长时间接触空气
c．配置KOH标准液时仰视定容       d．将酚酞指示剂换为甲基橙溶液．
14．黑火药爆炸时发生多种化学反应，其中主要化学反应方程式为：
2KNO3+3C+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2S+N2↑+3CO2↑
（1）上述反应中，原子半径最小的元素其原子结构示意图为．
（2）写出上述反应生成物中，属于非电解质的物质的电子式CO2，属于电解质的物质的电子式K2S．
（3）上述反应中，每生成1mol氧化产物，消耗KNO3的质量为67.3（保留1位小数）．
（4）黑火药爆炸后气体产物中有一种能造成酸雨的物质，它与酸性高锰酸钾溶液反应，能使溶液生成Mn2+而使紫红色退去．
①气体产物与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+．
②利用如图装置检验气体产物中的CO气体，一段时间后，观察到B中出现黑色的Pd沉淀，写出B中发生反应的化学方程式CO+PdCl2+H2O=Pd+2HCl+CO2．
4．下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是（　　）
①HCl　②H2O　③N2　④H2O2　⑤CO2　⑥C2H2．
A．①②③B．③④⑤⑥C．①③⑥D．③⑤⑥
11．下列说法中正确的是（　　）
A．3d3表示3d能级上有3个轨道
B．ns能级的原子轨道图都可以用右图表示
C．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动
D．电子云图的黑点密度越大，说明核外空间电子数越多
8．按下列的路线制聚氯乙烯，不发生的反应类型是（　　）
A．加成反应B．消去反应C．取代反应D．还原反应
9．某元素二价阳离子的核外有18个电子，质量数为40，则该原子原子核中的中子数为（　　）
A．16B．18C．20D．24

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