题目内容

12．锂-铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景．该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH-，下列说法不正确的是（　　）
A．放电时，正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-
B．放电时，电子透过固体电解质向Li极移动
C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O
D．整个反应过程中，氧化剂为O2

分析 放电时，锂失电子作负极，Cu上O2得电子作正极，负极上电极反应式为Li-e-═Li+，正极上电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，电子不能透过固体电解质，只能在外电路移动，据此分析解答．

解答 解：A．根据以上分析，放电时，正极上电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，故A正确；
B．放电时，电子不能透过固体电解质，故B错误；
C．放电过程为2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH-，正极上Cu2O反应，碱性条件下通空气时，铜被氧化表面产生Cu2O，故C正确；
D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，所以氧化剂为O2，故D正确；
故选B．

点评 本题考查了原电池原理，明确原电池负极上得失电子及电极反应式是解本题关键，题目难度中等，注意把握Cu在整个过程中的作用．

练习册系列答案
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18．现有A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数依次增大．A与D同主族，B与C同周期，B原子的最外层电子数是内层电子数的2.5倍，A与C形成的常见化合物在常温下为液态．
（1）元素A在周期表中的位置是第一周期IA族；B、C、D形成的简单离子中半径最小的是Na+（填离子符号）．
（2）常温下，氯气能与由A、C、D三种元素组成的一种常见化合物发生反应，该反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．
（3）B与C的最简单气态氢化物中稳定性较强的是H2O （填化学式）．
（4）元素B和氯元素能形成一种化合物BCl3．BCl3能发生水解反应生成一种弱碱和一种弱酸，写出该反应的化学方程式：NCl3+4H2O=NH3•H2O+3HC1O（或NCl3+3H2O=NH3↑+3HC1O）．
19．化学与生活密切相关．下列有关说法错误的是（　　）
A．SiO2、MgO熔点高，可用于制作耐高温材料
B．天然气是可再生清洁能源，可用于工业制盐酸
C．硝酸铵属于氧化剂，严禁用可燃物（如纸袋）包装
D．“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称．丝绸的主要成分是蛋白质，属于高分子化合物
16．ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途．回答下列问题：
（1）碳的一种单质的结构如图（a）所示．该单质的晶体类型为混合晶体，原子间存在的共价键类型有σ键、π键，碳原子的杂化轨道类型为sp2．

（2）SiCl4分子的中心原子的价层电子对数为4，分子的立体构型为正四面体，属于非极性分子（填“极性”或“非极性”）．
（3）四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图（b）所示．
①SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是SiX4属于分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高．
②结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性减弱、共价性增强．（填“增强”“不变”或“减弱”）
（4）碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图（c）所示．K位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为K3C60；其晶胞参数为1.4nm，晶体密度为2.0g•cm-3．
7．下面是用98%的浓H2SO4（ρ=1.84g/cm3）配制成0.5mol/L的稀H2SO4 500mL的操作，请按要求填空：
（1）所需浓H2SO4的体积为13.6ml．
（2）如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒，应选用15mL量筒最好．
（3）将量取的浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛有约100mL水的烧杯里，并不断搅拌，目的是防止浓硫酸飞溅．
（4）将冷却后的上述溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中，并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2～3次，洗涤液也要注入容量瓶中，并摇匀．若未洗涤烧杯，则所配溶液的浓度会偏低（填偏高、偏低或无影响）．
（5）加水至液面距刻度线下1-2cm时，改用胶头滴管加水，使溶液的凹液面正好跟刻度相平．
17．航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理，可实现空间站中O2的循环利用．
Sabatier反应：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）
水电解反应：2H2O（l）$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2（g）+O2（g）
（1）将原料气按n（CO2）：n（H2）=1：4置于5L恒容密闭容器中发生Sabatier反应（整个过程不再充入任何物质），测得φ（H2O）与温度的关系如图所示（虚线表示平衡曲线）．
①400℃以上，上述体系中反应的平衡常数K随φ（H2O）降低而减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②温度过高或过低均不利于该反应的进行，原因是温度过低，反应速率慢，单位时间内产率低；温度过高，反应物转化率低．
③Sabatier反应产生的CH4可用于消除空间站中NOx （NO和NO2混合气体）的污染，实验测得相同状况下25mL CH4可反应掉80mLNOx，则氮氧化物中NO和NO2的体积比为3：1．
（2）Sabatier反应在空间站运行时，下列措施能提高CO2平衡转化率的是b（填标号）．
a．增大催化剂的比表面积
b．反应器前段加热，后段冷却
c．提高原料气中CO2所占比例
（3）500℃时，在恒压容器中充入1molCO2、4mol H2，初始体积为5L，经过5min达到平衡，α（CO2）=75%，则该温度下，Sabatier反应的平衡常数K=82.7．（保留三位有效数字）
（4）一种新的循环利用方案是用Bosch反应代替Sabatier反应．
①经测定：Bosch反应平衡体系中，除生成了碳单质且φ（CH4）=0外，其他所含物质及其聚集状态与Sabatier反应体系中相同．已知CO2（g）、H2O（g）的生成焓分别为-394kJ•mol-1、-242kJ•mol-1．（生成焓指一定条件下由对应单质生成1mol化合物时的焓变）
写出Bosch反应的热化学方程式：CO2（g）+2H2（g）?C（s）+2H2O（g）△H=90kJ/mol．
②一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动，原因是反应的活化能高；若使用催化剂，在较低温度下反应就能启动．
4．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．常温常压下，8.8g CO2和N2O混合气体中所含的电子数为4.4NA
B．6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.2NA
C．1.0L1.0mol/L的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA
D．64g加热了的铜丝在硫黄蒸气里完全反应后，失去的电子数为2NA
1．某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压．该电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O$?_{充电}^{放电}$3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，以下说法不正确的是（　　）
A．充电时，连接电源正极的电极方程式：Fe（OH）3-3e-+5OH-═FeO42+4H2O
B．充电时，阴极附近溶液的pH增大
C．放电时，K+往正极移动
D．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化
2．比较下述实验方案，判断能够确定一种溶液中一定含有SO42-的事实是（　　）
A．取少量试样溶液，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成
B．取试样溶液，加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加稀HNO3，沉淀不溶解
C．取少量试样的溶液，加入Ba（NO3）2溶液，有白色沉淀生成
D．取少量试样溶液，加入足量盐酸，无沉淀，加BaCl2溶液，有白色沉淀生成

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