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2.科学家设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电源,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.该电池外电路电流从通入H2的电流流向通入N2的电极
B.反应过程中溶液的pH会变大,故需要加入盐酸
C.通入N2的电极发生的电极反应式为:N2+6e-+8H+═2NH4+
D.通入H2的电极为负极,A为NH4Cl

分析 以N2、H2为原料,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液构成新型燃料电池,正极发生还原反应,即氮气被还原生成NH4+,电极反应式为N2+6e-+8H+=2NH4+;负极是氢气失电子生成氢离子,电极方程式为H2-2e-=2H+,电流从正极流向负极,以此解答该题.

解答 解:A.电流从正极流向负极,即电流从通入N2的电流流向通入H2的电极,故A错误;
B.放电过程中,负极电极反应为:H2-2e-=2H+,正极电极反应N2+8H++6e-═2NH4+,总反应式为N2+3H2+2H+=2NH4+,消耗氢离子,电解质溶液PH升高,故需要加入盐酸,故B正确;
C.正极发生还原反应,即氮气被还原生成NH4+,电极反应式为N2+6e-+8H+=2NH4+,故C正确;
D.根据负极电极反应为:H2-2e-=2H+,正极电极反应N2+8H++6e-═2NH4+,总反应式为N2+3H2+2H+=2NH4+,则H2为负极,A为NH4Cl,故D正确.
故选A.

点评 本题考新型燃料电池,侧重于学生的分析能力的考查,注意根据总反应式判断出正负极的反应,从化合价变化的角度分析,难度不大.

练习册系列答案
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12.A、B、C、D、E五种溶液分别为NaOH、NH3•H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一种.常温下进行下列实验:
①将1LpH=3的A溶液分别与0.001mol/L xLB溶液、0.001mol/L yLD溶液充分反应至中性,x、y大小关系为:y<x;
②浓度均为0.1mol/L A和E溶液,pH:A<E
③浓度均为0.1mol/L C与D溶液等体积混合,溶液呈酸性.
回答下列问题:
(1)D是NaOH溶液
(2)用水稀释0.1mol/LB时,溶液中随着水量的增加而减小的是①②(填写序号)
①$\frac{c(B)}{c(O{H}^{-})}$;②$\frac{c(O{H}^{-})}{c({H}^{+})}$;③c(H+)和c(OH-)的乘积;④OH-的物质的量
(3)OH-浓度相同的等体积的两份溶液A和E,分别和锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是③④⑤(填写序号)
①反应所需要的时间E>A                           ②开始反应时的速率A>E
③参加反应的锌粉物质的量A=E                      ④反应过程的平均速率E>A
⑤A溶液里有锌粉剩余                              ⑥E溶液里有锌粉剩余
(4)将等体积、等物质的量浓度B和C混合后溶液,升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如图中的④曲线(填写序号).
(5)室温下,向0.01mol/LC溶液中滴加0.01mol/LD溶液至中性,得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+).
14.1-溴异戊烷[(CH32CHCH2CH2Br]是有机合成的重要中间体,可用于生产染料、催化剂等,其沸点为121℃,易溶于CCl4,可由异戊醇与氢溴酸在硫酸催化作用下反应而得:(CH32CHCH2CH2OH+HBr$\stackrel{△}{→}$(CH32CHCH2CH2Br+H2O.已知异戊醇的沸点为132.5℃,微溶于水,易溶于CCl4.实验室制备1-溴异戊烷的装置如图所示.
请回答下列问题:
(1)上述实验装置中长导管的作用是冷凝回流;导管末端插入CCl4中而不直接插入水中,除了能将挥发出的Br2、1-溴异戊烷等充分吸收外,另一个重要作用是防止倒吸.
(2)将1-溴异戊烷的粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,有机物将在下层(填“在上层”、“在下层”或“不分层”).
(3)在制备过程中,Br-可被氧化为Br2而引入杂质.欲除去Br2,可选用CE(填字母).
A.NaCl   B.NaOH   C.NaHSO3   D.KCl   E.NaHCO3
(4)在制备1-溴异戊烷时,不能边反应边蒸出产物,其原因是1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小,若边反应边蒸出产物,会有较多的正丁醇挥发,降低原料的利用率.
(5)在实验室中还可用NaBr、浓H2SO4和异戊醇为原料制备1-溴异戊烷.已知反应物的用量如表:
反应物NaBr98.3% 浓H2SO4异戊醇
用量0.30mol35mL(过量)0.25mol30mL
若实验时1-溴异戊烷的产率为40%,则可制取1-溴异戊烷15.1g.

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