科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统.利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4．下列关于该电池叙述错误的是( )A．为提高该人工光合系统的工作效率.可向装置中加入少量盐酸B．Cu电极上的电极反应为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2OC．H+从左池移向右池D．当装置中有1mol CH4生成时.GaN电极有44.8LO2生成题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．

科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO₂和H₂O合成CH₄．下列关于该电池叙述错误的是（　　）

	A．	为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量盐酸
	B．	Cu电极上的电极反应为CO₂+8e^-+8H⁺=CH₄+2H₂O
	C．	H⁺从左池移向右池
	D．	当装置中有1mol CH₄生成时，GaN电极有44.8LO₂生成

分析该装置中，根据电子流向知，GaN是负极、Cu是正极，负极反应式为：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，正极反应式为：CO₂+8e^-+8H⁺=CH₄+2H₂O，电解质溶液中阳离子向正极移动，以此解答该题．

解答解：A．向装置中加入少量盐酸，作电解质，增强导电性，则可以提高该人工光合系统的工作效率，故A正确；
B．根据电子流向知，Cu是正极，正极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成甲烷，电极反应式为：CO₂+8e^-+8H⁺=CH₄+2H₂O，故B正确；
C．原电池工作时，阳离子向正极移动，则H⁺从左池移向右池，故C正确；
D．Cu是正极，电极反应式为：CO₂+8e^-+8H⁺=CH₄+2H₂O，GaN是负极，负极反应式为：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，所以根据得失电子守恒，当装置中有1mol CH₄生成时，GaN电极有标况下44.8LO₂生成，未指明标况，无法计算，故D错误．
故选D．

点评本题考查化学电源新型电池，题目难度中等，明确原电池原理为解答根据，注意正确判断电极反应、电子流向、离子流向，难点是电极反应式的书写．

练习册系列答案

相关题目

13．下列选用的仪器和药品能达到实验目的是（　　）

A	B	C	D

制乙炔的发生装置	蒸馏时的接收装置	分离固体氯化钠和碘单质	准确量取一定体积K₂Cr₂O₇标准溶液

19．明代《本草纲目》记载了民间酿酒的工艺：“凡破坏之酒，皆可蒸烧”，“以烧酒复烧二次，…，价值数倍也”，这里用到的方法可用于分离（　　）

	A．	丙烯酸甲酯和甲醇		B．	对硝基甲苯和含硝酸的水层
	C．	硝酸钾和氯化钠		D．	氯化铵和碳酸铵

16．下列有关说法中正确的是（　　）

	A．	已知25℃时NH₄CN溶液显碱性，则25℃时的电离常数K（NH₃•H₂O）＞K（HCN）
	B．	室温时，相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液中由水电离出的c（H⁺）：盐酸小于醋酸溶液
	C．	已知K_sp（AgCl）=1.56×10^-10，K_sp（Ag₂CrO₄）=9.0×10^-12，向含有Cl^-、CrO^2-₄且浓度均为0.010 mol•L^-1溶液中逐滴加入0.010 mol•L^-1的AgNO₃溶液时，CrO^2-₄先产生沉淀
	D．	常温下pH=7的CH₃COOH和NaOH混合溶液中，c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）

3．关于生活中的化学问题，下列说法错误的是（　　）

	A．	地球上的绝大多数金属元素是以化合态形式存在
	B．	铜盐溶液都有毒，这主要是由于铜离子能使蛋白质变性
	C．	普通玻璃以纯碱、石灰石、石英砂为主要原料制得
	D．	SO₂气体通入氯水中可以增强氯水溶液的漂白性

13．

镁是一种重要的金属资源，在各领域都具有重要的作用．
（1）皮江法炼镁是我国生产镁的重要方法，其实质是在高温和真空条件下，有氧化钙存在时，通过硅还原氧化镁生成镁蒸气，与反应生成的固体硅酸二钙（2CaO•SiO₂）相互分离，并经冷凝得到结晶镁．写出该反应的化学反应方程式Si+2MgO+2CaO=2CaO•SiO₂+2Mg．
电解槽中先得到的是镁的蒸气，镁蒸气可以在下列D（填编号）气体氛围中冷却．
A．空气 B．氮气 C．水蒸气 D．氢气
（2）目前发达国家80%的镁来自于电解熔融氯化镁．电解原料无水氯化镁可由海水制备．主要有以下步骤：①在干燥的HCl气流中加热脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩冷却结晶．
其步骤先后顺序是②④③⑤④①（步骤可重复使用）；在干燥的HCl气流中加热时，能得到无水MgCl₂，其原因是HCl抑制MgCl₂的水解．
（3）已知某温度下Mg（OH）₂的K_sp=6.4×l0^-12，当溶液中c（Mg²⁺）≤1.0×10^-5mol•L^-1可视为沉淀完全，则此温度下应保持溶液中c（OH^-）≥8×10^-4 mol•L^-1．
（4）在Mg（OH）₂悬浊液中滴入饱和NH₄Cl溶液，溶液变澄清．反应原因可能有两个：一是NH₄⁺水解产生H⁺，H⁺再与Mg（OH）₂反应；二是Mg（OH）₂（s）+2NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃•H₂O（用离子方程式表示）．
要验证谁是Mg（OH）₂溶解的主要原因，可选取C代替NH₄Cl溶液作对照实验．
A．NH₄NO₃ B．（NH₄）₂SO₄ C．CH₃COONH₄ D．NH₄HCO₃
（5）镁电池是近年来科学技术研究的热点之一，如图为Mg-NaClO燃料电池结构示意图．其工作时Mg作Y（填“X”或“Y”）电极，正极的电极反应式：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-．

20．化学与生活、生产密切相关，下列叙述正确的是（　　）

	A．	为消除碘缺乏症，我国卫生部门规定食盐中必须加碘，其中碘元素以KI形式存在
	B．	空气污染日报中的空气污染指数的主要项目有可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮和二氧化碳
	C．	用含橙色的酸性重铬酸钾溶液的仪器检验酒驾，利用了乙醇的挥发性和还原性
	D．	为了获得更好的消毒效果，医用酒精的浓度通常为95%

5．一定温度下，在3个体积均为l.0L的恒容密闭容器中反应2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）分别达到平衡．下列说法正确的是（　　）

容器	温度（K）	起始浓度（mol/L）			CH₃OH的平衡浓度（mol/L）
容器	温度（K）	H₂	CO	CH₃OH	CH₃OH的平衡浓度（mol/L）
①	400	0.20	0.10	0	0.08
②	400	0.40	0.20	0	x
③	500	0	0	0.10	0.025

	A．	该反应的正反应是吸热反应
	B．	X=0.16
	C．	平衡时，容器②中H₂的体积分数比容器①的大
	D．	400K时若再向容器①中充入0.10molH₂、0.10molCO和0.10molCH₃OH，则平衡将向正反应方向移动

6．下列关于丙烷结构、性质的推断中正确的是（　　）

	A．	丙烷的3个碳原子不在同一直线上
	B．	丙烷可与氯水发生取代反应
	C．	丙烷能使溴水、酸性KMnO₄溶液都褪色
	D．	丙烷可与强酸或强碱反应

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