19．科學家用氮化鎵材料與銅組裝如圖所示人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實現(xiàn)了以CO2和H20合成CH4．下列有關說法正確的是
（　�。�
A．該裝置中存在兩種能量的轉換形式
B．電池工作時，H+向負極移動
C．為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，最好向裝置中加入少量鹽酸
D．銅電極表面的電極反應式為：C02+8e-+8H+═CH4+2H20

分析 該裝置中，根據(jù)電子流向知，GaN是負極、Cu是正極，負極反應式為：2H2O-4e-=4H++O2↑，正極反應式為：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，電解質溶液中陽離子向正極移動，以此解答該題．

解答 解：A．該裝置中將太陽能轉化為化學能以及化學能轉化為電能，存在兩種能量的轉換形式，故A正確；
B．原電池工作時，陽離子向正極移動，故B錯誤；
C．可向裝置中加入少量的酸作電解質，由于鹽酸易揮發(fā)，生成的甲烷中會混有HCl氣體，應加入硫酸，故C錯誤；
D．根據(jù)電子流向知，Cu是正極，正極上二氧化碳得電子和氫離子反應生成甲烷，電極反應式為：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，故D正確．
故選AD．

點評 本題考查化學電源新型電池，題目難度中等，明確原電池原理為解答根據(jù)，注意正確判斷電極反應、電子流向、離子流向，難點是電極反應式的書寫．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

12．籃烷的結構如圖所示，下列說法正確的是（　�。�
A．籃烷的分子式為C12H20
B．籃烷分子中存在2個六元環(huán)
C．籃烷分子中存在3個五元環(huán)
D．籃烷的一氯代物共有4種同分異構體

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

10．過氧化鈣（CaO2）是一種白色、無毒、難溶于水的固體，能殺菌消毒，廣泛用于果蔬保鮮、空氣凈化、污水處理等方面．工業(yè)生產(chǎn)過程如下：

①在NH4Cl溶液中加入Ca（OH）2；
②在第①步的生成的產(chǎn)物中加入30% H2O2，反應生成CaO2•8H2O沉淀；
③經(jīng)過陳化、過濾，水洗得到CaO2•8H2O，再脫水干燥得到CaO2．
完成下列填空：
（1）第①步反應的化學方程式為2NH4Cl+Ca（OH）2=2NH3•H2O+CaCl2．
（2）生產(chǎn)中可循環(huán)使用的物質是NH4Cl．
（3）檢驗CaO2•8H2O是否洗凈的方法是取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加少量硝酸酸化的硝酸銀溶液，觀察是否產(chǎn)生白色沉淀，如果產(chǎn)生白色沉淀就證明沒有洗滌干凈，否則洗滌干凈．
（4）已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2．如圖是實驗室測定產(chǎn)品中CaO2含量的裝置（夾持裝置省略）．
若所取產(chǎn)品質量是m g，測得氣體體積為V mL（已換算成標準狀況），則產(chǎn)品中CaO2的質量分數(shù)為$\frac{9V}{14m}$%（用字母表示）．過氧化鈣的含量也可用重量法測定，需要測定的物理量有樣品質量和反應后固體質量．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

7．化學與科學、技術、環(huán)境、生活密切相關．下列說法正確的是（　　）
A．CO2、CH4、N2等均是造成溫室效應的氣體
B．“地溝油”經(jīng)過加工處理后，可以用來制造燃油
C．鐵粉、生石灰、硅膠是食品包裝中常用的干燥劑
D．目前加碘食鹽主要添加的是KI

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

14．下列各組物質中，互為同分異構體的是（　�。�
A．石墨和富勒烯B．H2O和H2O2C．1H 和 2HD．乙醇和二甲醚

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

4．欲配制1.0mol/L　的NaOH溶液250mL，回答下列問題：
（1）用托盤天平稱取NaOH固體10.0g，藥品應放在小燒杯中稱量．
（2）稱量后，配制此溶液最主要的儀器名稱是250mL容量瓶．

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

11．用鐵、鋁混合物進行如下實驗：

操作X的名稱是過濾．若鋁和鐵的物質的量相等，前后兩次生成氣體A的物質的量之比為3：2，溶液B中陰離子除OH-外還有AlO2-．溶液D中存在的金屬離子主要為Fe2+．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

8．FeCl3具有凈水作用，但腐蝕設備，所以工業(yè)上常選用電浮選凝聚法處理污水．其原理是保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過電解生成Fe（OH）3沉淀．某課外小組用電浮選凝聚法處理污水，設計如圖所示裝置示意圖．
（1）氯化鐵能用作水處理劑的原因是Fe3++3H2O=Fe（OH）3（膠體）+3H+，F(xiàn)e（OH）3膠體能吸附并沉降水中懸浮的物質（用離子方程式及必要的文字說明）；
（2）實驗時若污水中離子濃度較小，導電能力較差，產(chǎn)生氣泡速率緩慢，無法使懸浮物形成浮渣．此時，應向污水中加入適量的C；
A．BaSO4　   B．CH3CH2OH     C．Na2SO4D．NaOH
（3）電解池陽極發(fā)生了兩個電極反應，其中一個反應生成一種無色氣體，則陽極的電極反應式分別是：ⅠFe-2e-=Fe2+，Ⅱ2H2O-4e-=4H++O2↑；
（4）電極反應Ⅰ和Ⅱ的生成物反應得到Fe（OH）3沉淀的離子方程式是4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+；
（5）該燃料電池以熔融碳酸鹽為電解質，CH4為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料作電極．為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行，電池的電解質組成應保持穩(wěn)定，電池工作時必須有部分A物質參加循環(huán)（如圖）．A物質的化學式是CO2．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

9．張亭棟研究小組受民間中醫(yī)啟發(fā)，發(fā)現(xiàn)As2O3（俗稱砒霜）對白血病有明顯的治療作用．氮（N）、磷（P）、砷（As）等都是VA族的元素，該族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途．回答下列問題：

（1）As原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3．
（2）P和S是同一周期的兩種元素，P的第一電離能比S大，原因是P的p亞層是半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以第一電離能比硫的大．
（3）NH4+中H-N-H的鍵角比NH3中H-N-H的鍵角大（填“大”或“小”），原因是NH4+中的氮原子上均為成鍵電子，而NH3分子中的氮原子上有一對孤對電子，孤對電子和成鍵電子之間的排斥力強于成鍵電子和成鍵電子之間的排斥力．
（4）Na3AsO4中含有的化學鍵類型包括離子鍵、共價鍵；AsO43-的空間構型為正四面體，As4O6的分子結構如圖1所示，則在該化合物中As的雜化方式是sp3．
（5）化合物NH5中的所有原子最外層都滿足穩(wěn)定結構，則NH5是離子晶體．
（6）白磷（P4）的晶體屬于分子晶體，其晶胞結構如圖2（小圓圈表示白磷分子）．己知晶胞的邊長為a cm，阿伏加德羅常數(shù)為NA mol-l，則該晶胞中含有的P原子的個數(shù)為16，該晶體的密度為$\frac{496}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3（用含NA、a的式子表示）．

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