【題目】（1）氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質(zhì)穩(wěn)定。其正極反應方程式為________________。

（2）以NH3代替氫氣研發(fā)燃料電池是當前科研的一個熱點。使用的電解質(zhì)溶液是2molL﹣1的KOH溶液，電池總反應為：4NH3+3O2＝2N2+6H2O。該電池負極的電極反應式為 ；每消耗3.4g NH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_________。

（3）用NH3燃料電池電解CuSO4溶液，如圖所示，A、B均為鉑電極，通電一段時間后，在A電極上有紅色固體析出，則B電極上發(fā)生的電極反應式為 ；此時向所得溶液中加入8gCuO固體后恰好可使溶液恢復到電解前的濃度，則電解過程中收集到的氣體在標準狀況下體積為 L。

【答案】（1）O2+2H2O+4e-＝4OH-；

（2）4NH3-12e-+12OH-＝2N2+12H2O；0.6NA

（3）2H2O–4e-＝O2↑+4H+1.12L

【解析】

試題分析：（1）堿性環(huán)境中，該反應中負極上氫氣失電子生成氫離子，電極反應式為H2+2OH--2e-═2H2O，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應式為2H2O+O2+4e-═4OH-，故答案為： 2H2O+O2+4e-═4OH-；

（2）電池反應為：4NH3+3O2=2N2+6H2O．該電池負極是氨氣失電子生成氮氣，反應的電極反應式為2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，反應中2mol氨氣反應電子轉(zhuǎn)移6mol電子，每消耗3.4g NH3物質(zhì)的量==0.2mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA；故答案為：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，0.6NA；

（3）用氨燃料電池電解CuSO4溶液，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電而析出銅，陽極上電極反應式為：4OH--4e-=O2↑+2H2O，向溶液中加入8gCuO固體后可使溶液恢復到電解前的濃度，則陽極上析出氧氣的質(zhì)量等于氧化銅中氧原子的質(zhì)量，根據(jù)原子守恒知，氧氣的體積= ×22.4L/mol=1.12L，故答案為：4OH--4e-=O2↑+2H2O；1.12。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某二元弱酸(簡寫為H2A)按下式發(fā)生一級電離、二級電離：

H2AH＋＋HA－ HA－H＋＋A2－

已知相同濃度時，H2A比HA－電離程度大。設有下列四種溶液：

A．0.01mol·L－1 H2A溶液；

B．0.01mol·L－1 NaHA溶液；

C．0.02mol·L－1 HCl與0.04mol·L－1的NaHA溶液等體積混合；

D．0.02mol·L－1 NaOH溶液與0.02mol·L－1 NaHA溶液等體積混合，據(jù)此填寫下列空白：

（1）c(H＋)最大的是__________，最小的是__________。

（2）c(H2A)最大的是__________，最小的是__________。

（3）c(A2－)最大的是__________，最小的是__________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】【化學–選修5：有機化學基礎】

有機物G是某種新型藥物的中間體，其合成路線如下：

已知：

回答下列問題：

（1）寫出反應③所需要的試劑 ；反應①的反應類型是 。

（2）有機物B中所含官能團的名稱是 ；

（3）寫出有機物X的結(jié)構(gòu)簡式 ；

（4）寫出由E到F的化學方程式 ；

（5）寫出所有同時符合下列條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 ；

①能發(fā)生銀鏡反應； ②能發(fā)生水解反應

（6）以1-丙醇為原料可合成丙三醇，請設計合成路線（無機試劑及溶劑任選）。

已知：烯烴上的烷烴基在500℃與氯氣發(fā)生取代反應。

注：合成路線的書寫格式參照如下示例流程圖：

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】A、B和C為短周期非金屬元素，原子序數(shù)依次減小，A的最低負化合價為-2，無最高正價，B是空氣中含量最高的元素，C最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等�；卮鹣铝袉栴}：

（1）A、B和C分別為__________、____________、_____________(用元素名稱表示)。

（2）由以上元素組成的化合物中，屬于離子化合物的是___________，屬于共價化合物的是_________。(各寫一種即可)

（3）B的常見氣態(tài)氫化物的電子式為_______________，B的常見氣態(tài)氫化物與其最高價氧化物對應的水化物反應產(chǎn)物的陽離子含有____________(填化學鍵的種類)，該離子氯化物的水溶液呈__________性，用離子方程式表示為_______________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大，其元素特征信息如表：

元素編號

元素特征信息

A

最高正價和最低負價的絕對值之差為2

B

和E同主族

C

lmo1C單質(zhì)能與冷水反應，在標準狀況下生成11.2LH2

D

原子最外層電子數(shù)等于其周期序數(shù)

E

負一價陰離子的電子層結(jié)構(gòu)與Ar原子相同

（1） A在周期表中的位置為 。

（2）B和C形成的化合物的電子式為 。

（3）B和D簡單離子的半徑大小為 。

（4）元素非金屬性強弱比較有很多方法，其中B和E的非金屬性強弱的研究方案中不可行的是 (填序號)。

A．比較兩種單質(zhì)的顏色

B．比較兩種單質(zhì)與H2化合的難易程度

C．依據(jù)兩元素在周期表中的位置

D．比較對應陰離子的還原性

e.比較最高價氧化物對應水化物的酸性

（5）E元素能與另外四種元素中的一種元素形成共價化合物，分子中的原子個數(shù)比為1∶3，相對分子質(zhì)量為120.5，則該物質(zhì)的化學式為 。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】高錳酸鉀可用于生活消毒，是中學化學常見的氧化劑。工業(yè)上，用軟錳礦制高錳酸鉀的流程如下：

請回答下列問題：

（1）該生產(chǎn)中需要純凈的CO2氣體．寫出實驗室制取CO2的化學方程式 。

（2）KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑．其消毒原理與下列物質(zhì)相同的是 （填字母）．

a．75%酒精 b．雙氧水 c．苯酚 d． 84消毒液（NaClO溶液）

（3）寫出二氧化錳和氫氧化鉀熔融物中通入空氣時發(fā)生的主要化學反應的方程式： 。

（4）上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 、 （寫化學式）．

（5）測定高錳酸鉀樣品純度采用硫酸錳滴定：向高錳酸鉀溶液中滴加硫酸錳溶液，產(chǎn)生黑色沉淀。當溶液由紫紅色剛好褪色且半分鐘不恢復，表明達到滴定終點。寫出該反應的離子方程式： 。

（6）已知：常溫下，Ksp[Mn（OH）2]=2.4×10-13。工業(yè)上，調(diào)節(jié)pH可以沉淀廢水中Mn2+，當pH=10時，溶液中c（Mn2）= ___________________。

（7）操作Ⅰ的名稱是 ；操作Ⅱ根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在溶解性上的差異，采用 （填操作步驟）、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體．

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】實驗室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛(實驗裝置見圖，相關(guān)物質(zhì)的沸點見附表)。其實驗步驟為：

步驟1:將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3， 20mLl， 2 -二氯乙烷和20mL苯甲醛充分混合后.升溫至60℃，緩慢滴加經(jīng)H2SO4干燥過的液溴20mL，保溫反應一段時間，冷卻。

步驟2:將反應混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中，__________。

步驟3:有機相用10%NaHCO3溶液洗滌。經(jīng)洗滌的有機相加入適量無水MgSO4固體，放置一段時間后過濾。

步驟4:減壓蒸餾有機相，收集相應餾分。

（1）實驗裝置中冷凝管的主要作用是__________，錐形瓶中的溶液應為__________。

（2）步驟1所加入的物質(zhì)中，AlCl3是催化劑，請推測1， 2-二氯乙烷的作用__________。

（3）有同學建議將裝置中溫度計換成攪拌器，那么溫度計應移到什么地方__________。

（4）步驟2后續(xù)操作是__________。

（5）步驟3中用10%的NaHCO3溶液洗滌的具體操作是__________。加入無水MgSO4固體的作用是__________。

（6）步驟4中采用減壓蒸餾技術(shù)，是為了防止__________。

（7）最后收集到間溴苯甲醛10mL，則該實驗的產(chǎn)率為__________。

附表相關(guān)物質(zhì)的沸點(101kPa)

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】（16分）汽車尾氣中的主要污染物是NO和CO。為減輕大氣污染，人們提出通過以下反應來處理汽車尾氣：

（1）2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）△H=﹣746.5KJ/mol （條件為使用催化劑）

已知：2C （s）+O2（g）2CO（g）△H=﹣221.0KJ/mol

C （s）+O2（g）CO2（g）△H=﹣393.5KJ/mol

則N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H= kJmol﹣1。

（2）T℃下，在一容積不變的密閉容器中，通入一定量的NO和CO，用氣體傳感器測得不同時間NO和CO的濃度如下表

時間/s

0

1

2

3

4

5

C（NO）10﹣4 mol/L

10.0

4.50

C1

1.50

1.00

1.00

C（CO）10﹣3 mol/L

3.60

3.05

C2

2.75

2.70

2.70

則C2合理的數(shù)值為 （填字母標號）。

A．4.20 B．4.00 C．2.95 D．2.80

（3）將不同物質(zhì)的量的H2O（g）和CO（g）分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應：H2O（g）+CO（g）CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：

實驗組

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達到平衡所需時間/min

H2O

CO

CO

H2

i

650

2

4

2.4

1.6

5

ii

900

1

2

1.6

0.4

3

iii

900

a

b

c

d

t

若a=2，b=1，則c= ，達平衡時實驗組ii中H2O（g）和實驗組iii中CO的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為αii（H2O） αiii（CO）（填“＜”、“＞”或“=”）。

（4）二甲醚是清潔能源，用CO在催化劑存在下制備二甲醚的反應原理為：2CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g），已知一定條件下，該反應中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比的變化曲線如圖1所示。

①a、b、c按從大到小的順序排序為 。

②根據(jù)圖象可以判斷該反應為放熱反應，理由是 。

（5）CO分析的傳感器可測定汽車尾氣是否符合排放標準，該分析儀的工作原理類似于燃料電池，其中電解質(zhì)是氧化釔（Y2O3）和氧化鋯（ZrO2）晶體，能傳導O2﹣。

①則負極的電極反應式為 。

②以上述電池為電源，通過導線連接成圖2．若X、Y為石墨，a為2L 0.1mol/L KCl溶液電解一段時間后，取25mL 上述電解后的溶液，滴加0.4mol/L醋酸得到圖3曲線（不考慮能量損失和氣體溶于水，溶液體積變化忽略不計）．根據(jù)圖二計算，上述電解過程中 消耗一氧化碳的質(zhì)量為 g。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3(可表示為FeO·TiO2)，含有少量MgO、CaO、SiO2等雜質(zhì)。利用鈦鐵礦制備鋰離子電池電極材料(鈦酸鋰Li4Ti5O12和磷酸亞鐵鋰LiFePO4)的工藝流程如下圖所示：

已知：FeTiO3與鹽酸反應的離子方程式為：FeTiO3+4H++4Cl－===Fe2++TiOCl42－+2H2O。

（1）化合物FeTiO3中鐵元素的化合價是 。

（2）濾渣A的成分是 。

（3）濾液B中TiOCl42－轉(zhuǎn)化生成TiO2的離子方程式為 。

（4）反應②中固體TiO2轉(zhuǎn)化成(NH4)2Ti5O15溶液時，Ti元素的浸出率與反應溫度的關(guān)系如圖所示。反應溫度過高時，Ti元素浸出率下降的原因是 。

（5）寫出由濾液D生成FePO4的離子方程式 。

（6）由濾液D制備LiFePO4的過程中，所需17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比是 。

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