题目内容

4．氢氧燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，它是以铂作电极，KOH溶液作电解液，一电极反应为：O2+2H2O+4e-═4OH-，下列叙述不正确的是（　　）
A．O2通入正极区
B．总反应为：2H2+O2═2H2O
C．正极发生氧化反应
D．负极区电极反应为 2H2+4OH--4e-═4H2O

分析 根据燃料电池的工作原理和规律：氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，工作时，通入燃料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．

解答 解：A、在燃料电池中，通入氧气的一极为电池的正极，故A正确；
B、电池总反应与氢气在氧气中燃烧的化学方程式一致即2H2+O2═2H2O，故B正确；
C、通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应，故C错误；
D、通入燃料氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，因为KOH溶液作电解液，所以电极反应为2H2+4OH--4e-═4H2O，故D正确．
故选C．

点评 本题考查学生燃料电池的工作原理以及电极反应方程式的书写知识，属于基本知识的考查，难度不大，关键在于区分正极反应和负极，以及正负极发生的反应．

练习册系列答案
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在一定条件下，RO3n-和氟气可发生如下反应：RO3n- + F2 + 2OH- == RO4- + 2F- + H2O，从而可知在RO3n-中，元素R的化合价是

A．+4 B．+5 C．+6 D．+7
15．（1）某同学做如图实验，以检验反应中的能量变化．

实验中发现反应后（a）中温度升高，由此可以判断（a）中反应是放热反应；
（b）中温度降低，根据能量守恒定律，（b）中反应物的总能量应该低于其生成物的总能量．
（2）下列反应：
①氢氧化钠与硫酸，②一氧化碳与氧气，③八水合氢氧化钡与氯化铵，④金属铜与硝酸银．
其中（用序号填空）：能设计成原电池的反应是②④．
12．俗话说，“陈酒老醋特别香”，其原因是酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室里我们也可以用如图所示的装置来模拟该过程．请回答下列问题：
（1）浓硫酸的作用是：①催化剂②吸水剂．
（2）装置中通蒸气的导管只能插到饱和碳酸钠溶液的液面处，不能插入溶液中，目的防止倒吸，长导管的作用是将反应生成的乙酸乙酯蒸气冷凝．
（3）若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是分液．
（4）进行该实验时，最好向试管甲中加入几块碎瓷片，其目的是防止暴沸．
（5）实验室可用乙醇来制取乙烯，将生成的乙烯通入溴的四氯化碳溶液，反应后生成物的结构简式是．
（6）生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，即达到化学平衡状态．下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的是②④⑤（填序号）．
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化．
19．在实验室我们也可以用右图所示的装置制取乙酸乙酯．
回答下列问题：
（1）在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：先在大试管中加入乙醇，然后慢慢向其中注入硫酸，并不断搅拌，冷却后向装有乙醇和浓硫酸的混合物的大试管中加入乙酸．
（2）浓硫酸的作用是：①催化剂；②吸水剂．
（3）饱和碳酸钠溶液的主要作用是除去乙酸，溶解乙醇，利于酯的分层析出．
（4）装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，其目的是防止倒吸．
（5）若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是分液．
（6）做此实验时，有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片，其目的是防止暴沸．
9．水处理技术在生产、生活中应用广泛，对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施．
（1）天然水中溶解的气体主要有O2、CO2
（2）天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是明矾、硫酸铝（任填两种）
（3）检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的电导率或电阻率
（4）通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留，从而获得纯净水的方法称为反渗透法
电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是电势差（或电场力）
（5）根据废水中所含有害物质的不同，工业上有多种废水的处理方法
①废水I若采用CO2处理，反应的离子方程式为OH-+CO2=HCO3-
②废水II常用明矶处理．实践中发现废水中的c（HCO3）越大，净水效果越好，这是因为HCO3-会促进Al3+的水解，生成更多的Al（OH）3，净水效果增强
③我国规定，Hg2+的排放标准不能超过0.05mg•L-1．废水III经处理后，100ml排放液中含Hg2+的物质的量为3×10-7mol，则1L该排放液中Hg2+的质量为6.03×10-4g，是否达到了排放标准？否（填“是”或“否”）
16．已知硫酸亚铁铵晶体为浅绿色，易溶于水、不溶于乙醇，在水中的溶解度比FeSO4和（NH4）2SO4都要小；能水解；具有还原性，但比硫酸亚铁稳定．以下是将绿矾（FeSO4•7H2O）、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体的流程图．
（已知：（NH4）2SO4+FeSO4+6H2O?（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O↓）根据图回答：

（1）步骤1中Na2CO3的主要作用是除去铁屑表面的油污．
（2）步骤2中铁屑过量的目的是（用离子方程式表示）：Fe+2Fe3+=3Fe2+．步骤2中溶液趁热过滤的原因是防止溶液冷却时，FeSO4因析出而损失．
（3）步骤3中，加入（NH4）2SO4固体后，应加热到溶液表面出现晶膜时，停止加热．为什么不能蒸干？蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中，晶体会受热分解或氧化．需经过的实验操作包括：蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤（或抽滤）等得到较为干燥
的晶体．步骤3中制得的晶体要用无水乙醇洗涤的目的是利用乙醇的挥发，除去晶体表面附着的水分．
（4）摩尔盐产品中离子的检验：
甲同学提出可以用湿润的红色石蕊试纸、稀盐酸和Ba（OH）2溶液检验出这三种离子．
乙同学提出检验产品中的Fe2+，可以用KSCN溶液和另一种试剂氯水或H2O2等来检验，试简述乙同学操作和现象：先加KSCN无明显现象，后加氯水，溶液显血红色．
（5）产品中Fe2+的定量分析：
制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe3+．为了测定摩尔盐产品中Fe2+的含量，一般采用在酸性下用KMnO4标准液滴定的方法．
称取4.0g的摩尔盐样品，溶于水，并加入适量稀硫酸．用0.2mo1/L KMnO4溶液滴定，当溶液中Fe2+ 全部被氧化时，消耗KMnO4溶液体积10.00mL．
①本实验的指示剂D．
A．酚酞        B．甲基橙         C．石蕊       D．不需要
②KMnO4溶液置于酸式（酸式、碱式）滴定管中
③产品中Fe2+的质量分数为14%．
10．Cr是一种银白色金属，化学性质稳定，以+3和+6价为常见价态．工业上以铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质）为主要原料生产金属铬和重铬酸钠Na2Cr2O7•2H2O（已知Na2Cr2O7是一种强氧化剂），其主要工艺流程如图1：

查阅资料：
常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42-
（1）工业上常采用热还原法制备金属铬，写出以Cr2O3为原料，利用铝热反应制取金属铬的化学方程式Cr2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cr+Al2O3．
（2）酸化滤液D时，用硫酸而不选用盐酸，可能的原因是Cr2O72-会氧化盐酸生成氯气，造成污染．
（3）固体E的主要成分是Na2SO4，根据图2分析操作a为蒸发结晶、趁热过滤．
（4）已知含+6价铬的污水会污染环境．电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr2O72-，处理该废水常用还原沉淀法，具体流程如下：
含Cr2O${\;}_{7}^{2-}$的废水$→_{加入Na_{2}S_{2}O_{3}溶液}^{调节PH至2•3}$含Cr3+的废水$→_{控制pH}^{加入NaOH溶液}$Cr（OH）3沉淀
①Cr（OH）3的化学性质与Al（OH）3相似．在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，是因为Cr（OH）3+OH-=CrO2-+2H2O；（用离子方程式表示）
②下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是D（填选项序号）；
A．FeSO4溶液      B．浓H2SO4     C．酸性KMnO4溶液      D．Na2SO3溶液
③上述流程中，每消耗0.1molNa2S2O3转移0.8mole-，则加入Na2S2O3溶液时发生反应的离子方程式为3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O．
11．某反应体系中的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O．
（1）请将Au2O3之外的反应物与生成物分别填入以下空格内使反应能够进行，并配平方程式．
Au2O3+4Na2S2O3+2H2O→Au2O+2Na2S4O6+4NaOH
（2）反应中的还原剂是Na2S2O3．

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