【題目】將CH4設(shè)計成燃料電池，其利用率更高，裝置示意如圖(A、B為多孔性碳棒)持續(xù)通入甲烷，在標準狀況下，消耗甲烷體積VL。則下列說法錯誤的是(　　)

A.通入CH4的一端為原電池的負極，通入空氣的一端為原電池的正極

B.0＜V≤22.4 L時，電池總反應(yīng)的化學方程式為CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O

C.22.4 L＜V≤44.8 L時，負極電極反應(yīng)為CH4－8e－＋＋3H2O＝

D.V＝33.6 L時，溶液中只存在陰離子

【答案】D

【解析】

因為n（KOH）=2mol/L×1L=2mol，故隨著CH4通入的量逐漸增加，可能先后發(fā)生反應(yīng)①CH4+2O2=CO2+2H2O、②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3；再根據(jù)甲烷的量計算生成的二氧化碳的量，結(jié)合反應(yīng)方程式判斷反應(yīng)產(chǎn)物及發(fā)生的反應(yīng)。

A. 燃料電池中，通入CH4的一端發(fā)生氧化反應(yīng)，為原電池的負極；通入空氣（O2）的一端發(fā)生還原反應(yīng)，為原電池的正極，不選A項；

B. 當0＜V≤22.4L時，0＜n（CH4）≤1mol，則0＜n（CO2）≤1mol，又因為電解質(zhì)溶液中n（KOH）=2mol，故KOH過量，所以電池總反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，不選B項；

C. 當22.4 L＜V≤44.8L，1mol＜n（CH4）≤2mol，則1mol＜n（CO2）≤2mol，發(fā)生反應(yīng)①②③，得到K2CO3和KHCO3溶液，則負極反應(yīng)式為，不選C項；

D. 當V=33.6L時，n（CH4）=1.5mol，n（CO2）=1.5mol，則電池總反應(yīng)式為3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O，則得到0.5molK2CO3和1molKHCO3的溶液，故溶液中的陰離子有和，選擇D項。

答案選D。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】鈷元素由于其良好的物理化學性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。從含鈷廢料(含CoO、Co2O3、單質(zhì)Al、Li等)中制取粗CoCl2·6H2O的流程如下所示。

請回答下列問題：

(1)步驟I中主要發(fā)生的化學反應(yīng)方程式為______。

(2)已知Co2O3具有強氧化性，若步驟II中浸出劑為鹽酸，造成的后果是_______。

(3)步驟Ⅲ中①的目的是除去Al3+，寫出該步反應(yīng)的離子方程式______。

(4)若在實驗室煅燒CoCO3，所需的硅酸鹽質(zhì)儀器除酒精燈和玻璃棒外，還有______、______(填儀器名稱)。

(5)操作①是在HCl氛圍中進行的，其步驟是______、_____、過濾、洗滌、干燥。洗滌過程中可以用工業(yè)酒精代替水，其優(yōu)點是_____。

(6)某同學用標準硝酸銀溶液滴定未知濃度的CoCl2溶液，下列可作為指示劑的是____(填選項，忽略亞鈷離子的顏色干擾)

A．KCl B．KSCN C．K2CrO4 D．K2S

已知幾種物質(zhì)在20℃時的顏色及Ksp值如下表

化學式

AgCl

AgSCN

Ag2S

Ag2CrO4

顏色

白色

淺黃色

黑色

紅色

Ksp

2.0×10-10

1.0×10-12

2.0×10-48

2.0×10-12

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】常溫下，在溶液中可發(fā)生以下反應(yīng)：①16H＋＋10Z－＋2===2X2＋＋5Z2＋8H2O，②2M2＋＋R2===2M3＋＋2R－，③2R－＋Z2===R2＋2Z－，由此判斷下列說法錯誤的是( )

A．氧化性強弱順序為：<Z2<R2<M3＋

B．還原性強弱順序為：X2＋<Z－<R－<M2＋

C．Z元素在反應(yīng)①中被氧化，在③中被還原

D．常溫下可發(fā)生反應(yīng)2M2＋＋Z2===2M3＋＋2Z－

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】黃銅礦主要成分是二硫化亞鐵銅（CuFeS2）。黃銅礦經(jīng)熔煉、煅燒后得到粗銅和爐渣，冶煉過程的主要反應(yīng)有：

（1）二硫化亞鐵銅也可以表示為CuS·FeS，其中硫元素的化合價是____。

（2）反應(yīng)②中還原劑是________。

（3）某校學習小組用煉銅產(chǎn)生的爐渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等）制備鐵紅，進行如下實驗。

① 爐渣堿浸時反應(yīng)的離子方程式是_____、_____。

② 濾渣1中加入硫酸并通入氧氣可使FeO轉(zhuǎn)化為Fe3+，該反應(yīng)的離子方程式是________；為檢驗鐵元素是否被氧化完全，應(yīng)進行的實驗是：取少量濾液2于試管中_________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】鎂與稀硝酸的反應(yīng)為：Mg＋ HNO3(稀)—— Mg(NO3)2＋ NO↑＋ H2O

(1)配平上述化學方程式并用“雙線橋法”表示該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。________

(2)該反應(yīng)中，還原產(chǎn)物是_________，HNO3表現(xiàn)了______________（選填“還原性”、“氧化性”、“酸性”、“堿性”）。

(3)若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子為0.6 mol，則被還原的硝酸物質(zhì)的量為________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】在標準狀況下CH4、H2S、NH3均為氣體，分別有①11.2L H2S②16g CH4③1.204×1024個NH3分子，下列物理量大小比較正確的是（ ）

A. 體積：②＞③＞①

B. 密度：③＞②＞①

C. 質(zhì)量：③＞②＞①

D. 原子總數(shù)：③＞②＞①

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某實驗小組同學把小塊木炭在酒精燈上燒至紅熱，迅速投入熱的濃硝酸中，發(fā)生劇烈反應(yīng)，同時有大量紅棕色氣體產(chǎn)生，液面上木炭迅速燃燒發(fā)出亮光。經(jīng)查閱資料可知濃硝酸分解產(chǎn)生NO2和O2。為了探究“液面上木炭迅速燃燒發(fā)出亮光”的原因，該小組同學用如圖裝置完成以下實驗：

序號

實驗I

實驗II

集氣瓶中所盛氣體

O2

加熱濃硝酸

產(chǎn)生的氣體

現(xiàn)象

木炭迅速燃燒發(fā)出亮光

木炭迅速燃燒發(fā)出亮光

下列說法正確的是

A. 濃硝酸分解產(chǎn)生的V(NO2):V(O2)=1:1

B. 紅棕色氣體的產(chǎn)生表明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)

C. 能使液面上木炭迅速燃燒發(fā)出亮光的主要氣體是氧氣

D. 以上實驗不能確定使液面上木炭迅速燃燒發(fā)出亮光的主要氣體一定是NO2

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】CO2和CO混合氣體共8mol，通入足量Na2O2中，并且用電火花持續(xù)引爆，充分反應(yīng)后，剩余氣體1mol，則固體增重為多少克？（ ）

A.56gB.168gC.224gD.196g

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】鋁熱反應(yīng)是鋁的一個重要性質(zhì)，該性質(zhì)用途十分廣泛，不僅被用于焊接鋼軌，而且還常被用于冶煉高熔點的金屬如釩、鉻、錳等。

(l)某�；瘜W興趣小組同學，取磁性氧化鐵按教材中的實驗裝置(如圖)進行鋁熱反應(yīng)，現(xiàn)象很壯觀。使用鎂條和氯酸鉀的目的是___________。

(2)某同學取反應(yīng)后的“鐵塊”和稀硝酸反應(yīng)制備Fe(NO3)3溶液，其離子方程式為__________，溶液中可能含有Fe2＋，其原因是___________；

(3)可通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)制備高鐵酸鉀(K2FeO4)，如圖所示是實驗室模擬工業(yè)制備KClO溶液裝置。已知氯氣和熱堿溶液反應(yīng)生成氯化鉀和氯酸鉀和水

①盛裝飽和食鹽水的B裝置作用為______________；

②反應(yīng)時需將C裝置置于冷水浴中，其原因為___________；

(4)工業(yè)上用“間接碘量法”測定高鐵酸鉀的純度：用堿性KI溶液溶解1.00g K2FeO4樣品，調(diào)節(jié)pH使高鐵酸根全部被還原成亞鐵離子，再調(diào)節(jié)pH為3～4，用1.0 mol/L的Na2S2O3標準溶液作為滴定劑進行滴定(2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI)，淀粉作指示劑，裝有Na2S2O3標準溶液的滴定管起始和終點讀數(shù)如圖所示：

①終點II的讀數(shù)為_______mL。

②原樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分數(shù)為_________。[M(K2FeO4)＝198g/mol]

③若在配制Na2S2O3標準溶液的過程中定容時俯視刻度線，則導致所測高鐵酸鉀的質(zhì)量分數(shù)_______(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

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