【題目】甲烷和甲醇可以做燃料電池，具有廣闊的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景，回答下列問(wèn)題。

（1）甲醇燃料電池（簡(jiǎn)稱DMFC）由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染，可作為常規(guī)能源的替代品而越來(lái)越受到關(guān)注．DMFC工作原理如圖1所示：通入b氣體的電極是原電池的_________極（填“正”“負(fù)”），其電極反應(yīng)式為_________________。

（2）某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn)，如圖2所示。閉合K后，若每個(gè)電池甲烷用量均為0.224L（標(biāo)況），且反應(yīng)完全，U形管中氯化鈉溶液的體積為800mL（氯化鈉足量），且在電解過(guò)程中溶液體積變化忽略不計(jì)，產(chǎn)生的氣體全部逸出，則在石墨電極a產(chǎn)生的氣體為____________（填化學(xué)式），該氣體在標(biāo)況下的體積為___________。在電解后將U型管中溶液混合均勻，其pH為_______。

【答案】正 O2+4H+ + 4e－＝2H2O Cl2 0.896L 13

【解析】

（1）由電子流動(dòng)的方向可知，a為負(fù)極，b為正極，所以通入b氣體的電極是原電池的正極。正極通入O2，O2得電子后，生成的O2-與溶液中的H+結(jié)合成H2O，其電極反應(yīng)式為O2+4H+ + 4e－＝2H2O；

（2）若每個(gè)電池甲烷用量均為0.224L（標(biāo)況），即CH4為0.01mol，CH4中的C由-4價(jià)升高到+4價(jià)，所以1molCH4失去8mole-，共失電子0.08mol。石墨電極a與電源的正極相連，則其為陽(yáng)極，產(chǎn)生的氣體為Cl2，物質(zhì)的量是0.08mol÷2＝0.04mol，在標(biāo)況下的體積是0.04mol×22.4L/mol＝0.896L；根據(jù)方程式2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑可知生成氫氧化鈉是0.08mol，則c(OH-)=，c(H+)=10-13mol/L，pH=13。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】含鐵化合物在生活生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。如高鐵酸鹽(FeO42-)被科學(xué)家們公認(rèn)為綠色消毒劑，在強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定；聚合硫酸鐵則是一種高效絮凝劑。

(1)KClO與Fe(NO3)3飽和溶液反應(yīng)可制備K2FeO4，兩種溶液的混合方式為____。

A.在攪拌下，將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中

B.在攪拌下，將KClO飽和溶液緩慢滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中

C.在攪拌下，將KClO飽和溶液和Fe(NO3)3飽和溶液一起加入

反應(yīng)的離子方程式為______________________________。

(2)高鐵酸鹽有極強(qiáng)的氧化性，能迅速有效地去除淤泥中的臭味物質(zhì)，自身被還原成新生態(tài)的Fe(OH)3。已知Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38。若要使溶液中Fe3+沉淀完全(使其濃度小于10-5 mol·L-1)，需調(diào)節(jié)溶液的pH>____。

(3)聚合硫酸鐵[Fex(OH)y(SO4)z]的組成可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定:

①稱取一定質(zhì)量的聚合硫酸鐵配成100.00 mL溶液A；

②準(zhǔn)確量取20.00 mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，過(guò)濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體11.65g；

③準(zhǔn)確量取20.00 mL溶液A，加入足量銅粉,充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌，將濾液和洗液合并配成250.00 mL溶液B；

④準(zhǔn)確量取25.00 mL溶液B，用0.100 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液8.00 mL。

通過(guò)計(jì)算確定該聚合硫酸鐵的化學(xué)式(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)______________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】A物質(zhì)是由茶葉中一種有機(jī)物衍變而來(lái)。已知：

①A物質(zhì)氫原子核磁共振譜有6種。

②H結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：

它們的關(guān)系如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______

(2)指出反應(yīng)①、②、③的反應(yīng)類型：①______② ______③______。

(3)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式(有機(jī)物寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)

①D—E：_____________

②F在濃硫酸加熱條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________

(4)寫(xiě)出所有符合下列條件的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：__________

①苯環(huán)上只有一個(gè)取代基

②能發(fā)生水解反應(yīng)

③能與銀氨溶液發(fā)生反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列有關(guān)裝置圖的敘述中正確的是

A. 用裝置①給銅鍍銀，則b極為單質(zhì)銀，電解質(zhì)溶液為AgNO3溶液

B. 裝置②的總反應(yīng)式：Cu + 2Fe3+ ＝ Cu2+ + 2Fe2+

C. 裝置③中鋼閘門(mén)應(yīng)與電源的負(fù)極相連被保護(hù)，該方法叫做外加電流的陰極保護(hù)法

D. 裝置④中插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】乙酸乙酯是重要的有機(jī)物。某化學(xué)興趣小組對(duì)乙酸乙酯的制取進(jìn)行探究活動(dòng)。

[查閱資料]乙酸乙酯：無(wú)色、有芬芳?xì)馕兜囊后w，沸點(diǎn)77℃，熔點(diǎn)-83.6℃，密度0.901g/cm3，溶于乙醇、氯仿、乙醚和苯等，微溶于水，在飽和碳酸鈉中溶液溶解度更小，比水輕。

[反應(yīng)原理]

CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O

[實(shí)驗(yàn)探究]某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在大試管a內(nèi)加入碎瓷片后，加入10mL乙醇，邊振蕩邊加入5mL98%的濃H2SO4，冷卻后再加入8mL冰醋酸，點(diǎn)燃酒精燈緩慢加熱，將產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通入到試管b中的的飽和Na2CO3溶液的液面上，觀察現(xiàn)象。

[問(wèn)題討論]

（1）試管a內(nèi)加入碎瓷片的作用_______（填“防止暴沸”或“防止倒吸”）；

（2）試管b中長(zhǎng)導(dǎo)管沒(méi)有伸入飽和Na2CO3溶液的原因是_______（填“防止暴沸”或“防止倒吸”）；

（3）實(shí)驗(yàn)中飽和碳酸鈉溶液的作用是_______________；

A．中和乙酸和乙醇

B．加速酯的生成，提高其產(chǎn)率

C．溶解乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解，有利于分層析出。

（4）反應(yīng)結(jié)束后試管b中的現(xiàn)象是_______；

A．溶液不分層

B．溶液分層，無(wú)色油狀液體在上層

C．溶液分層，無(wú)色油狀液體在下層

（5）若用9.2g乙醇與足量的冰醋酸反應(yīng)，分離得到純乙酸乙酯13.2g，反應(yīng)的產(chǎn)率是________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）Al2(SO4)3溶液加熱蒸干并灼燒最終得到物質(zhì)是________________（填化學(xué)式），將NaHCO3與Al2(SO4)3兩者溶液混合后可做泡沫滅火劑，其原理是_____________________（用離子方程式表示）

（2）實(shí)驗(yàn)室溶液中常用NaOH來(lái)進(jìn)行洗氣和提純。當(dāng)100mL 1mol·L-1的NaOH溶液吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LSO2時(shí)，所得溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>____________________________

（3）25℃時(shí)，幾種離子開(kāi)始沉淀時(shí)的pH如下表：

離子

Fe2+

Cu2+

Mg2+

pH

7.6

5.2

10.4

當(dāng)向含相同濃度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加NaOH溶液時(shí)，_____先沉淀（填離子符號(hào)），要使0.3mol·L-1硫酸銅溶液中Cu2+沉淀較為完全（當(dāng)Cu2+濃度降至10－5 mol·L-1時(shí)），則應(yīng)向溶液里加入氫氧化鈉溶液使溶液pH為____（KspCu(OH)2=1×10-20）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】膽礬 CuSO4·5H2O 可寫(xiě)[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖：

下列有關(guān)膽礬的說(shuō)法正確的是( )

A.Cu2+的電子排布式為[Ar]3d84s1

B.膽礬是分子晶體，分子間存在氫鍵

C.氧原子參與形成離子鍵、配位鍵和氫鍵三種化學(xué)鍵

D.因?yàn)樽饔昧Φ牟煌�，膽礬中的水在不同溫度下會(huì)分步失去

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】短周期主族元素X、Y、Z在周期表中的位置如圖。下列說(shuō)法正確的是

A. Z元素的最高化合價(jià)一定大于X元素

B. 三種元素原子半徑由高到低的順序一定是Y>X>Z

C. 若它們的原子最外層電子數(shù)之和為11，則X為金屬元素

D. 若它們均為金屬元素，則Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性最強(qiáng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】可逆反應(yīng)A(氣)＋B(氣)3C(氣)，下圖中甲、乙、丙分別表示在不同的條件下，生成物C在反應(yīng)混和物中的百分含量(C%)和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系：

（1）若甲圖中兩條曲線分別表示有催化劑和無(wú)催化劑時(shí)的情況，則______曲線是表示有催化劑時(shí)的情況。

（2）若乙圖中的a曲線表示200℃和b曲線表示100℃時(shí)的情況，則此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是_________熱反應(yīng)。

（3）若丙圖中兩條曲線分別表示不同壓強(qiáng)下的情況，則________曲線是表示壓強(qiáng)較大的情況。

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