2.科學家設想以N2和H2為反應物,以溶有A的稀鹽酸為電解質溶液,可制造出既能提供電源,又能固氮的新型燃料電池,裝置如圖所示,下列說法不正確的是( 。
A.該電池外電路電流從通入H2的電流流向通入N2的電極
B.反應過程中溶液的pH會變大,故需要加入鹽酸
C.通入N2的電極發(fā)生的電極反應式為:N2+6e-+8H+═2NH4+
D.通入H2的電極為負極,A為NH4Cl

分析 以N2、H2為原料,以溶有A的稀鹽酸為電解質溶液構成新型燃料電池,正極發(fā)生還原反應,即氮氣被還原生成NH4+,電極反應式為N2+6e-+8H+=2NH4+;負極是氫氣失電子生成氫離子,電極方程式為H2-2e-=2H+,電流從正極流向負極,以此解答該題.

解答 解:A.電流從正極流向負極,即電流從通入N2的電流流向通入H2的電極,故A錯誤;
B.放電過程中,負極電極反應為:H2-2e-=2H+,正極電極反應N2+8H++6e-═2NH4+,總反應式為N2+3H2+2H+=2NH4+,消耗氫離子,電解質溶液PH升高,故需要加入鹽酸,故B正確;
C.正極發(fā)生還原反應,即氮氣被還原生成NH4+,電極反應式為N2+6e-+8H+=2NH4+,故C正確;
D.根據(jù)負極電極反應為:H2-2e-=2H+,正極電極反應N2+8H++6e-═2NH4+,總反應式為N2+3H2+2H+=2NH4+,則H2為負極,A為NH4Cl,故D正確.
故選A.

點評 本題考新型燃料電池,側重于學生的分析能力的考查,注意根據(jù)總反應式判斷出正負極的反應,從化合價變化的角度分析,難度不大.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

12.A、B、C、D、E五種溶液分別為NaOH、NH3•H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一種.常溫下進行下列實驗:
①將1LpH=3的A溶液分別與0.001mol/L xLB溶液、0.001mol/L yLD溶液充分反應至中性,x、y大小關系為:y<x;
②濃度均為0.1mol/L A和E溶液,pH:A<E
③濃度均為0.1mol/L C與D溶液等體積混合,溶液呈酸性.
回答下列問題:
(1)D是NaOH溶液
(2)用水稀釋0.1mol/LB時,溶液中隨著水量的增加而減小的是①②(填寫序號)
①$\frac{c(B)}{c(O{H}^{-})}$;②$\frac{c(O{H}^{-})}{c({H}^{+})}$;③c(H+)和c(OH-)的乘積;④OH-的物質的量
(3)OH-濃度相同的等體積的兩份溶液A和E,分別和鋅粉反應,若最后僅有一份溶液中存在鋅,放出氫氣的質量相同,則下列說法正確的是③④⑤(填寫序號)
①反應所需要的時間E>A                           ②開始反應時的速率A>E
③參加反應的鋅粉物質的量A=E                      ④反應過程的平均速率E>A
⑤A溶液里有鋅粉剩余                              ⑥E溶液里有鋅粉剩余
(4)將等體積、等物質的量濃度B和C混合后溶液,升高溫度(溶質不會分解)溶液pH隨溫度變化如圖中的④曲線(填寫序號).
(5)室溫下,向0.01mol/LC溶液中滴加0.01mol/LD溶液至中性,得到的溶液中所有離子的物質的量濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+).

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

13.下列關于NaOH溶液和氨水的說法正確的是( 。
A.相同濃度的兩溶液中c(OH-) 相同
B.pH=13的兩溶液稀釋100倍,pH都為11
C.100 mL 0.1 mol/L的兩溶液能中和等物質的量的鹽酸
D.兩溶液中分別加入少量對應的硫酸鹽固體,c(OH-) 均明顯減小

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.已知如下物質的溶度積常數(shù):FeS:Ksp=6.3×10-18;CuS:Ksp=1.3×10-36;ZnS:Ksp=1.6×10-24.下列說法正確的是(  )
A.同溫度下,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B.將足量CuSO4溶解在0.1 mol•L-1的H2S溶液中,Cu2+能達到的最大濃度為1.3×10-35 mol•L-1
C.因為H2SO4是強酸,故CuSO4+H2S═CuS↓+H2SO4不能發(fā)生
D.除去工業(yè)廢水中的Cu2+,可以選用FeS作沉淀劑

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.銅及其化合物在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途.
(1)納米氧化亞銅(Cu2O)是一種用途廣泛的光電材料,已知高溫下Cu2O比CuO穩(wěn)定,
①畫出基態(tài)Cu原子的價電子軌道排布圖;
②從核外電子排布角度解釋高溫下Cu2O比CuO更穩(wěn)定的原因Cu+的最外層電子排布為3d10,而Cu2+的最外層電子排布為3d9,因最外層電子排布達到全滿時穩(wěn)定,所以固態(tài)Cu2O穩(wěn)定性強于CuO;
(2)CuSO4溶液常用作農藥、電鍍液等,向CuSO4溶液中滴加足量濃氨水,直至產(chǎn)生的沉淀恰好溶解,可得到深藍色的透明溶液,再向其中加入適量乙醇,可析出深藍色的Cu(NH34SO4•H2O晶體.
①沉淀溶解的離子方程式為Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH34]2++2OH-
②Cu(NH34SO4•H2O晶體中存在的化學鍵有a、b、d;
a.離子鍵    b.極性鍵     c.非極性鍵     d.配位鍵
③SO42-的立體構型是正四面體,其中S原子的雜化軌道類型是sp3
(3)Cu晶體中原子的堆積方式如圖所示(為面心立方最密堆積),則晶胞中Cu原子的配位數(shù)為12,若Cu晶體的晶胞參數(shù)a=361.4pm,則Cu晶體的密度是$\frac{4×64}{[6.02×10{\;}^{23}×(361.4×10{\;}^{-10}){\;}^{3}]}$(只用數(shù)字列算式)

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.一段時間以來,各地巨能鈣事件沸沸揚揚,原因在于部分巨能鈣被檢出含有雙氧水,而雙氧水有致癌性.因此衛(wèi)生部已開始加緊調查巨能鈣.下列有關說法錯誤的是( 。
A.H2O2、Na2O2都屬于過氧化物,都存在非極性的共價鍵
B.雙氧水是綠色氧化劑,可作醫(yī)療消毒劑
C.H2O2既有氧化性,又有還原性,與Cl2、KMnO4反應是表現(xiàn)H2O2的氧化性
D.H2O2做漂白劑是利用其氧化性,漂白原理與HClO類似,與SO2不同

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

14.1-溴異戊烷[(CH32CHCH2CH2Br]是有機合成的重要中間體,可用于生產(chǎn)染料、催化劑等,其沸點為121℃,易溶于CCl4,可由異戊醇與氫溴酸在硫酸催化作用下反應而得:(CH32CHCH2CH2OH+HBr$\stackrel{△}{→}$(CH32CHCH2CH2Br+H2O.已知異戊醇的沸點為132.5℃,微溶于水,易溶于CCl4.實驗室制備1-溴異戊烷的裝置如圖所示.
請回答下列問題:
(1)上述實驗裝置中長導管的作用是冷凝回流;導管末端插入CCl4中而不直接插入水中,除了能將揮發(fā)出的Br2、1-溴異戊烷等充分吸收外,另一個重要作用是防止倒吸.
(2)將1-溴異戊烷的粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,有機物將在下層(填“在上層”、“在下層”或“不分層”).
(3)在制備過程中,Br-可被氧化為Br2而引入雜質.欲除去Br2,可選用CE(填字母).
A.NaCl   B.NaOH   C.NaHSO3   D.KCl   E.NaHCO3
(4)在制備1-溴異戊烷時,不能邊反應邊蒸出產(chǎn)物,其原因是1-溴丁烷與正丁醇的沸點差較小,若邊反應邊蒸出產(chǎn)物,會有較多的正丁醇揮發(fā),降低原料的利用率.
(5)在實驗室中還可用NaBr、濃H2SO4和異戊醇為原料制備1-溴異戊烷.已知反應物的用量如表:
反應物NaBr98.3% 濃H2SO4異戊醇
用量0.30mol35mL(過量)0.25mol30mL
若實驗時1-溴異戊烷的產(chǎn)率為40%,則可制取1-溴異戊烷15.1g.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.某固體物質和某溶液在一定條件下反應,產(chǎn)生氣體(恢復至常溫)的平均相對分子質量為45.8,則發(fā)生反應的物質不可能是( 。
A.Zn和濃H2SO4B.C和濃HNO3
C.Cu和濃HNO3D.Na2O2和NH4Cl濃溶液

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12.如圖是元素周期表的一部分.

請結合上圖的元素周期表回答下列問題:
(1)金屬性最強的是Na,原子半徑最小的是F;(填元素符號)
(2)相對原子質量為30.97的元素屬非金屬(填“金屬”或“非金屬”),位置①中的元素原子核內的質子數(shù)為6(填數(shù)值);
(3)請畫出位置②中元素的離子結構示意圖
(4)位置③中的元素形成的一種單質分子的空間結構為正四面體,該分子中的化學鍵類型為非極性共價鍵,1mol該分子中所含化學鍵個數(shù)為6NA(6×6.02×10-23).
(5)第三周期中有一種非元素最高價氧化物對應的水化物難溶于水,但能溶于燒堿溶液,請寫出它溶于燒堿溶液的離子反應方程式2OH-+H2SiO3=SiO32-+2H2O.

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