题目内容

20．氢氧燃料电池，电极为多孔镍，电解质溶液为30%的KOH溶液，电池总反应为2H2+O2═2H2O，该电池工作时，下列说法正确的是（　　）
①负极质量减轻　                  
②负极反应为O2+2H2O+4e-═4OH-
③负极反应为2H2+4OH--4e-═4H2O
④正极区pH升高，而负极区pH降低　
⑤溶液中阴离子移向负极．
A．①③④B．②③⑤C．③④⑤D．④⑤

分析 氢氧燃料电池工作时，通入氢气的一极为电池的负极，负极上氢气失电子生成水，通入氧气的一极为电池的正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，溶液中阴离子向负极移动，据此分析．

解答 解：①通入氢气的一极为电池的负极，负极上氢气失电子生成水，负极电极材料不参加反应，故错误；　
②通入氢气的一极为电池的负极，负极上氢气失电子生成水，负极反应为2H2+4OH--4e-═4H2O，故错误；
③通入氢气的一极为电池的负极，负极上氢气失电子生成水，负极反应为2H2+4OH--4e-═4H2O，故正确；
④通入氧气的一极为电池的正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应式O2+2H2O+4e-═4OH-，所以正极区pH升高，而负极反应为2H2+4OH--4e-═4H2O，则负极区pH降低，故正确；
⑤氢氧燃料电池工作时，溶液中阴离子移向负极，故正确．
故选C．

点评 本题考查原电池的组成以及工作原理，题目难度不大，注意电极反应式的书写以及电解质溶液对电极方程式的影响．

练习册系列答案
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10．2015年诺贝尔生理学、医学奖的一半授予我国药物化学家屠吆吆，以表彰她发明抗疟疾新药青蒿素和双氢青蒿素．以异胡薄荷醇为起始原料是人工全合成青蒿素的途径之一（如图）．下列说法正确的是（　　）
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B．青蒿素提取时可以通过加热或加碱溶解的方法提高其浸取率
C．青蒿素易溶于水，而难溶于有机溶剂
D．异胡薄荷醇可发生消去反应
11．肉桂酸（C9H8O2）是从肉桂皮或安息香分离出的有机酸，主要用于香精香料、食品添加剂等方面．可采用甲苯为主要原料，按下列路线合成：
请回答：
（1）肉桂酸中官能团的名称是碳碳双键、羧基．
（2）A的结构简式是．
（3）写出B催化氧化为苯甲酸（C6H5COOH）的化学反应方程式2C6H5CHO+O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$2C6H5COOH．
（4）下列说法正确的是b、d．
a．B和D互为同系物
b．D能发生取代、加成反应
c．1molC、D分别充分燃烧时，消耗O2量为C＞D
d．该流程在实际反应中，由甲苯到A的产率往往较低
（5）C有多种同分异构体，写出其中同时符合下列要求的结构简式、．
①苯环上有两个取代基，且处于间位；②能与NaHCO3溶液反应产生气体．
8．氧化还原反应和离子反应是高一所学过的重要化学反应类型，仔细思考回答下列问题
（Ⅰ）下列一组有水参与的反应
①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑          ②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
③Na2O+H2O=2NaOH                   ④3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Fe3O4+4H2
⑤2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ 2H2↑+O2↑             ⑥2F2+2H2O=4HF+O2
（1）其中不属于氧化还原反应的是③（填编号）．
（2）在这些氧化还原反应中，水只作氧化剂的反应是①④（填编号）
水既作氧化剂，又作还原剂是⑤（填编号）
水只作还原剂的反应是⑥（填编号）
水既不作氧化剂，又不作还原剂是②（填编号）．
（3）根据你的理解，氧化还原反应的实质是C．
A．分子中的原子重新组合               B．氧元素的得失
C．电子的得失或共用电子对的偏移       D．化合价的改变
（4）请你运用所学知识分析3NO2+H2O=2HNO3+NO是否属于氧化还原反应？是（填“是”或“不是”），若是，这个反应的还原剂和氧化剂的质量比是2：1．
15．下列各表述与示意图一致的是（　　）
A．图①表示向含Mg2+、Al3+、NH4+的盐溶液中滴加NaOH溶液时，沉淀的量与NaOH的体积的关系图．则三种离子的物质的量之比为：n（Mg2+）：n（Al3+）：n（ NH4+）=2：3：2
B．图①中使用的NaOH的浓度为2 mol/L
C．图②表示25℃时，用0.1 mol•L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol•L-1 NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化
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5．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示．若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍，下列说法中正确的是（　　）
A．X的最常见气态氢化物的水溶液显酸性
B．最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z强
C．Z的单质与氢气反应比Y单质与氢气反应剧烈
D．X的原子半径小于Y
12．我国古代发明或技术应用中，其工作原理不涉及化学反应的是
 ①指南针②黑火药③转轮排字④黏土制陶瓷⑤用玻璃瓶盛装“强水”（古书中记载一种能腐蚀五金的液体⑥用明矾溶液清洗铜镜表面的铜锈⑦湿法炼铜（　　）
A．①③④⑤B．①③⑤C．①③④⑦D．①③⑤⑥
9．硼与铝同主族，它是一种重要的战略资源，硼酸微溶于水，对人体的受伤组织有缓和的防腐作用，故可以用于医药和食品防腐等方面，工业上以硼镁矿（Mg2B205•H20）为原料生产硼酸（H3BO3）的流程下，请问答下列问题

（1）沉淀I的主要成份（写化学式）为Mg（OH）2，为加快碱浸速率，可采取的措施有（写两点）镁矿粉碎、适当加热，操作Ⅱ的名称为过滤．
（2）红外光谱研究表明溶液I含有BO2-（偏硼酸根），写出上述流程中生成硼砂（无水物化学式为Na2B4O7）的离子方程式2Na++4BO2-+CO2=Na2B4O7↓+CO32-．
（3）写出硼砂与硫酸反应的化学方程式Na2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2SO4等物质浓度的硼砂、苏打、硫酸钠溶液中pH大到小的顺序为Na2B4O7＞Na2CO3＞Na2SO4（用化学式回答）．
（4）研究表明硼酸是一元酸，0.01mol硼酸最多可与20ml0.5mol•L-1的NaOH溶液恰好完全中和，写出反应的离子方程式H3BO3+OH-=BO2-+2H2O．
（5）硼的化合物硼氢化钠（NaBH4）直接燃料电池（DBFC）因其能量密度高备受关注．在催化剂存在下，NaBH4可水解产生稳定的氢气（氧化剂与还原剂物质的量比为2：1），写出水解时的化学方程式NaBH4+2H2O=4H2↑+NaBO2．
10．我国硫酸工业制取二氧化硫的主要反应为4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8SO2+2Fe2O3，其中FeS2是（　　）
A．还原剂B．氧化剂
C．既是氧化剂又是还原剂D．既不是氧化剂又不是还原剂

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