题目内容

19．氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池，穿过浸入20%-40%的KOH溶液的多孔碳电极，其电池反应为2H2+4OH--4e-═4H2O和O2+2H2O+4e-═4OH-，则下列叙述正确的（　　）
A．通氢气的一极是正极，通氧气的一极是负极
B．通氢气的一极发生的是还原反应
C．工作一段时间后电解质溶液的pH值减小
D．工作时负极区附近的pH值增大

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．

解答 解：A、在燃料电池中，通入燃料氢气的一极为电池的负极，通入氧气的一极是正极，故A错误；
B、在燃料电池中，通入燃料氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，故B错误；
C、氢氧燃料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，工作一段时间后电解质溶液碱性减弱，pH减小，故C正确；
D、氢氧燃料电池中通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，电极反应为：2H2+4OH--4e-═4H2O，负极区附近pH减小，故D错误．
故选C．

点评 本题主要考查原电池的工作原理，根据得失电子确定正负极，题目难度不大，注意电极反应式的书写．

练习册系列答案
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14．下列关于有机化合物的叙述正确的是（　　）
A．分子式为C3H6Cl2的有机物有4种同分异构体
B．包装用材料聚氯乙烯分子中含有碳碳双键
C．苯与液溴混合后加入铁粉发生了加成反应
D．1mol苹果酸（HOOCCHOHCH2COOH）可与3molNaHCO3发生反应
10．有A、B、C、D四种元素，A元素形成的-2价阴离子比氦原子的核外电子数多8个，B元素的一种氧化物为淡黄色固体，该固体放置在空气中能生成A的单质，C为原子核内有12个中子的二价金属，当2.4克C与足量热水反应时，在标准状况下放出气体2.24L，D的M层上7个电子．
（1）写出A，C 元素符号：AOCMg
（2）B的离子结构示意图：      D在周期表的位置：第三周期VIIA族．
（3）比较D的气态氢化物与H2S和HF的稳定性：HF＞HCl＞H2S
（4）C与D两元素最高价氧化物的水化物反应的离子方程式Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O．
7．Ni2+与丁二酮肟生成鲜红色丁二酮肟镍沉淀，该反应可用于检验Ni2+．

（1）Ni2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8．
（2）1mol丁二酮肟分子中含有σ键的数目为15mol．
（3）丁二酮肟镍分子中碳原子的杂化轨道类型为sp3和sp2．
（4）Ni（CO）4是一种无色液体，沸点为43℃，熔点为-19.3℃．Ni（CO）4的晶体类型是分子晶体．
（5）与CO互为等电子体的二价阴离子为C22-，Ni（CO）4中Ni与CO的C原子形成配位键，不考虑空间构型，Ni（CO）4的结构可用示意图表示为．
14．针对实验室制取氨气，下列说法错误的是（　　）
A．发生装置与用KClO3制取O2的装置相同
B．可用浓硫酸干燥氨气
C．可用向下排空气法收集氨气
D．氨气的验满可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒放于试管口附近
4．NOx的处理是当今环境保护的重要课题．
（1）氢气催化还原法．发生的主要反应有
2NO（g）+4H2（g）+O2（g）=N2（g）+4H2O（g）△H=-1148kJ．mol-1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-484kJ．mol-1
则2NO（g）+2H2（g）=N2（g）+2H2O（g）?H=-664kJ?mol-1
（2）碱液吸收法．以KMnO4作氧化剂，用NaOH溶液吸收时，NO被氧化为NO2-．反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：1，反应的离子方程式为NO+MnO4-+2OH-=NO2-+MnO42-+H2O．将吸收液酸化后，所得HNO2可与尿素[CO（NH2）2]反应，生成两种无害气体，若处理过程中产生了3.36L（标准状况）气体，则转移电子0.3mol．
（3）酸液吸收法．NO被氧化后，吸收生成NO3-和NO2-．将NO与空气混合后通入HNO3溶液，测得尾气中NOx体积分数随$\frac{V（NO）}{V（空气）}$[设a=$\frac{V（NO）}{V（空气）}$]及硝酸浓度的变化关系如图1所示．

 ①实验测得，当a约为4：5时，尾气中NOx体积分数较小，其原因是此时，n（NO）：n（NO2）=1：1，吸收后生成HNO2或n（NO）：n（O2）=4：1，吸收后生成HNO2；
 ②当a较小时，HNO3浓度增大至25%以上，尾气中NOx体积分数增大的原因是如果硝酸的浓度太大，硝酸本身会分解出NOx，从而使排放的NOx比例升高．
③吸收液可用电解法进一步处理，其原理如图2所示．阳极的电极反应式为NO2-+H2O-2e-=NO3-+2H+．
11．C、P、Cl、Fe等元素及其化合物有重要的应用，回答下列问题：
（1）C原子的价电子轨道表达式为．
（2）CC14分子的空间构型是正四面体，其中心原子采取sp3杂化，与CC14互为等电子体的一种离子是SO42- （填写离子符号）．
（3）PC13属于极性分子（填“极性”或“非极性”）．
（4）FeO、NiO的晶体结构均与NaCl晶体结构相同，其中Fe2+与Ni2+的离子半径分别为 7.8×l0-2nm、6.9×l0-2nm，则熔点 FeO＜NiO （填“＞”、“＜”或“=”），原因是FeO和NiO相比，阴离子相同，阳离子所带电荷相同，但亚铁离子半径大于镍离子，所以FeO晶格能小，熔点低．
（5）已知FeCl3的沸点：319℃，熔点：306℃，则FeCl3的晶体类型为分子晶体．
（6）已知Fe单质有如图所示的两种常见堆积方式：

其中属于体心立方密堆积的是b（填“a”或“b”）；若单质Fe按a方式紧密堆积，原子半径为rpm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则单质Fe的密度为$\frac{224}{（\frac{4r×1{0}^{-10}}{\sqrt{2}}）^{3}{N}_{A}}$g•cm-3 （列出算式即可）．
8．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的氢化物极易溶于Y的氢化物中，常温下Z的单质能溶于X的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液中，不溶于其浓溶液中，W元素的最高正价与最低负价代数和为+4，下列说法正确的是（　　）
A．钠与W可以形成Na2W2化合物
B．Z与少量的氢氧化钠溶液反应生成两性氢氧化物
C．X与氢元素只能形成含共价键的化合物
D．WO2与XO2均为酸性氧化物
9．（1）MgCl2•6H2O晶体受热水解可以生成MgOHCl，但产率较低，其化学方程式为MgCl2•6 H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+HCl↑+5 H2O．
I．先用空气得到氮气，可供选择的装置和药品如图1（还原铁粉已干燥，装置内发生的反应是完全的）．

（2）连接并检查装置的气密性．实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5L的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是（填字母代号）h→e→f→a→b→i→j．
II．将得到的氮气通入如图装置参与制备碱式氯化镁并探究氨的催化氧化反应（其中CuO的质量为8.0g）．
（3）装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程为Mg（OH）2+NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+NH3↑+H2O．
（4）实验结束时进行正确操作是C．
A．关闭活塞K，先熄灭A处酒精灯，后熄灭C、E处酒精灯
B．先熄灭A处酒精灯，关闭活塞K，后熄灭C、E处酒精灯
C．先熄灭A处酒精灯，再熄灭C、E处酒精灯，后关闭活塞K
（5）反应完毕，装置C中的氧化铜完全反应，由黑色变为红色，甲同学设计一个实验方案，证明装置C中完全反应后的红色固体中含Cu2O．己知：①Cu2O+H+═Cu2++Cu；②限选试剂：2mol/L H2SO4溶液、12mol/L H2SO4溶液、2mol/L HNO3溶液、10mol/L HNO3溶液．
实验步骤预期现象和结论
步骤1：取装置C中反应后的少许固体于试管中 
步骤2：
向试管中加入2mol/LH2SO4溶液		 
溶液中出现蓝色，说明红色固体中含有Cu2O，Cu和Cu2O
乙同学称量C中红色物质，质量为6.8g，且生成的气体可直接排放到大气中，进一步确定红色固体是Cu和Cu2O，该反应中电子转移的物质的量为0.15mol．

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