题目内容

20．肼（N2H4）-空气燃料电池以KOH溶液为电解质溶液，装置如图所示．下列有关叙述正确的是（　　）
A．放电时，电流从b极经过负载流向a极
B．b极发生氧化反应
C．a极的反应式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
D．电池中的离子交换膜需选用阳离子交换膜

分析 该燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为：N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，电池总反应为：N2H4+O2=N2↑+2H2O，结合离子的移动方向、电流的方向分析解答．

解答 解：A．该燃料电池中，通入氧化剂空气的电极b为正极，a为负极，放电时，电流从正极b经过负载流向a极，故A正确；
B．该燃料电池中，通入氧化剂空气的电极b为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，故B错误；
C．通入燃料的电极为负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为：N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O，故C正确；
D．该原电池中，正极上生成氢氧根离子，所以离子交换膜要选取阴离子交换膜，故D错误；
故选AC．

点评 本题考查了燃料电池，明确正负极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液的酸碱性书写，注意电流的方向和电子的流向相反，难度不大．

练习册系列答案
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10．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是（　　）
A．工业上以氯气和石灰乳为原料制备漂白粉
B．焰火的五彩缤纷是某些金属元素化学性质的展现
C．用活性炭为糖脱色和用臭氧白纸浆的原理相似
D．明矾作为净水剂，可以除去废水中的铜离子
11．下列能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是（　　）
①HCl比H2S稳定                     
②HClO氧化性比H2SO4强
③HClO4酸性比H2SO4强               
④Cl2能与H2S反应生成S
⑤Cl原子最外层有7个电子，S原子最外层有6个电子
⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS．
A．①②④⑤B．①②③⑥C．①③⑤⑥D．①③④⑥
8．（1）写出下列反应的化学方程式：
①工业制漂白粉：2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；
②氯化亚铁溶液中通入氯气：2FeCl2 +Cl2═2FeCl3．
（2）写出下列反应的离子方程式：
③铁粉溶于稀硫酸：Fe+2H+═Fe2++H2↑；
④稀硝酸与铜片的反应：2NO3-+3Cu+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O．
15．同温同压下，KMnO4、KClO3、H2O2分解产生相同体积的氧气，三个反应中转移的电子数之比为（　　）
A．1：1：lB．1：1：2C．2：2：1D．4：3：2
5．有机物X由C、H、O三种元素组成，其分子结构模型如图所示（图中球与球之间连线表示单键或双键）．关于该有机物叙述正确的是（　　）
A．分子中含有3种官能团
B．1 mol该有机物与足量溴水反应最多消耗3molBr2
C．1 mol该有机物最多能与2 mol NaOH反应
D．该有机物若能使酸性KMnO4溶液褪色，则可证明其分子中存在碳碳双键
12．氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用．
（1）某课外学习小组欲制备少量NO气体，写出铁粉与足量稀硝酸反应制备NO的离子方程式：Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
（2）LiFePO4是一种新型动力锂电池的电极材料．
①图1为某LiFePO4电池充、放电时正极局部放大示意图，写出该电池放电时正极反应方程式：Li++FePO4+e-=LiFePO4．
②将LiOH、FePO4•2H2O（米白色固体）与还原剂葡萄糖按一定计量数混合，在N2中高温焙烧可制得锂电池正极材料LiFePO4．焙烧过程中N2的作用是防止生成的Fe2+在空气中重新被氧化；实验室中以Fe3+为原料制得的FePO4•2H2O有时显红褐色，FePO4•2H2O中混有的杂质可能为Fe（OH）3（或氢氧化铁）．
（3）磷及部分重要化合物的相互转化如图2所示．
①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，其中SiO2的作用是用于造渣（CaSiO3），焦炭的作用是做还原剂．
②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0.2mol/L CuSO4溶液冲洗，根据步骤Ⅱ可判断，1molCuSO4所能氧化的白磷的物质的量为0.05mol．
③步骤Ⅲ中，反应物的比例不同可获得不同的产物，除Ca3（PO4）2外可能的产物还有CaHPO4、Ca（H2PO4）2．
9．下列实验方案、现象和结论均正确的是（　　）
选项ABCD
实验方案    
现象导管中有红色柱注射器的活塞往外推高锰酸钾酸性溶液褪色带火星的木条复燃
结论或作用证明铁钉发生吸氧腐蚀可用于测定反应物浓度对反应速率的影响溴乙烷与NaOH乙醇溶液反应生成的气体是乙烯MnO2可与H2O2反应生成O2
A．AB．BC．CD．D
10．肼（N2H4）是一种重要的液态火箭燃料，具有弱碱性和强还原性．工业上利用尿素[CO（NH2）2]、NaC1O在NaOH溶液中发生反应生成水合肼（N2H4•H2O）、Na2CO3等产物．请回答：
（1）上述生成水合肼的反应中尿素是还原剂（ 填“氧化剂”或“还原剂”），反应的化学方程式为CO（NH2）2+NaClO+2NaOH=N2H4•H2O+Na2CO3+NaCl．
（2）肼与盐酸反应可生成N2H6C12，N2H6C12的水溶液显酸性（ 填“酸”或“碱”或“中”），用离子方程式表示其原因N2H62++2H2O?N2H4•2H2O+2H+．
（3）查资料得，在高温下肼可将锅炉内壁表面的铁锈转化为致密的氧化膜．取3.2g肼与96g该铁锈样品（可看作是Fe2O3）在高温下恰好完全反应生成氮气等产物，写出该反应的化学方程式3N2H4+2Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3N2+4Fe+6H2O．
若要设计实验方案检验上述反应生成固体产物中的金属离子，补充完整下列实验步骤：
①所得固体溶入浓盐酸中；
②先加入双氧水、再加硫氰化钾．

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