【題目】我國(guó)科學(xué)家提出了無(wú)需加入額外電解質(zhì)的鈉離子直接甲酸鹽燃料電池體系，其工作原理如圖所示。甲酸鈉（HCOONa）的水解為電極反應(yīng)和離子傳輸提供了充足的OH-和Na+。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是

A.A極為電池的負(fù)極，且以陽(yáng)離子交換膜為電池的隔膜

B.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為HCOO- +3OH- -2e- =CO32-+2H2O

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.l mol電子時(shí)，右側(cè)電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加2.3g

D.與傳統(tǒng)的氯堿工業(yè)相比，該體系在不污染環(huán)境的前提下，可以實(shí)現(xiàn)同步發(fā)電和產(chǎn)堿

【答案】C

【解析】

從圖中可以看出，A電極上HCOO-轉(zhuǎn)化為CO32-，發(fā)生反應(yīng)HCOO- +3OH- -2e- =CO32-+2H2O，C元素由+2價(jià)升高為+4價(jià)，所以A為負(fù)極，B為正極。當(dāng)負(fù)極失去2mole-時(shí)，溶液中所需Na+由4mol降為2mol，所以有2molNa+將通過(guò)交換膜離開(kāi)負(fù)極區(qū)溶液進(jìn)入正極區(qū)。正極O2得電子，所得產(chǎn)物與水發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-，由于正極區(qū)溶液中陰離子數(shù)目增多，所以需要提供Na+以中和電性。

A．由以上分析可知，A極為電池的負(fù)極，由于部分Na+要離開(kāi)負(fù)極區(qū)，所以電池的隔膜為陽(yáng)離子交換膜，A正確；

B．由以上分析可知，電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為HCOO- +3OH- -2e- =CO32-+2H2O，B正確；

C．依據(jù)負(fù)極反應(yīng)式，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.l mol電子時(shí)，有0.1molNa+通過(guò)離子交換膜進(jìn)入右側(cè)，右側(cè)參加反應(yīng)的O2質(zhì)量為=0.8g，電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加2.3g+0.8g=3.1g，C不正確；

D．與傳統(tǒng)的氯堿工業(yè)相比，該體系沒(méi)有污染環(huán)境的氣體產(chǎn)生，且可發(fā)電和產(chǎn)堿，D正確；

故選C。

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】X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，其中W原子的質(zhì)子數(shù)是其M層電子數(shù)的三倍，Z與W、X與Y相鄰，X與W同主族。下列說(shuō)法不正確的是（ ）

A.原子半徑：W＞Z＞Y＞X

B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：X＞W＞Z

C.最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Y＞X＞W＞Z

D.元素X、Z、W的最高化合價(jià)分別與其主族序數(shù)相等

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下表為元素周期表的一部分，請(qǐng)參照元素①－⑧在表中的位置，用化學(xué)用語(yǔ)回答下列問(wèn)題：

族

周期

IA

0

1

①

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

2

②

③

④

3

⑤

⑥

⑦

⑧

（1）⑧的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_________；

（2）②的氣態(tài)氫化物分子的結(jié)構(gòu)式為___________，②和⑦的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性相比，其中較弱的是____ (用該氫化物的化學(xué)式表示)；

（3）②、③的最高價(jià)含氧酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序是____（填化學(xué)式）；

（4）⑤、⑥元素的金屬性強(qiáng)弱依次為___________（填“增大”、“減小”或“不變”）；

（5）④、⑤、⑥的形成的簡(jiǎn)單離子半徑依次_________（填“增大”、“減小”或“不變”）；

（6）①、④、⑤元素可形成既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物，寫(xiě)出它的電子式：_____。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應(yīng)來(lái)探究“外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”，實(shí)驗(yàn)如下，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）

實(shí)驗(yàn)

序號(hào)

實(shí)驗(yàn)溫度T/K

參加反應(yīng)的物質(zhì)

溶液顏色褪至無(wú)色時(shí)所需時(shí)間t/s

KMnO4溶液（含硫酸）

H2C2O4溶液

H2O

V/mL

c/mol·L-1

V/mL

c/mol·L-1

V/mL

A

293

4

0.02

6

0.1

0

6

B

293

4

0.02

4

0.1

V1

8

C

T1

4

0.02

6

0.1

0

5

A.時(shí)間t的意義是，從溶液混合到KMnO4顏色褪去的時(shí)間

B.實(shí)驗(yàn)C中5s內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)=1.6×10-3molL-1s-1

C.實(shí)驗(yàn)A和B是探究H2C2O4濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則V1=0

D.實(shí)驗(yàn)A和C是探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則T1>293

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A.1 mol甲醇分子中含有的共價(jià)鍵數(shù)為4NA

B.2.4 g鎂在足量的氧氣中燃燒,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA

C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6 L二氧化碳?xì)怏w中含有的氧原子數(shù)為0.5NA

D.1 L 0.5 mol/L CH3COONa溶液中含有的CH3COO-數(shù)為0.5NA

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】碳及其化合物在化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。

I．為解決大氣中CO2的含量增大的問(wèn)題，某科學(xué)家提出如下構(gòu)想：把工廠排出的富含CO2的廢氣經(jīng)凈化吹入碳酸鉀溶液吸收，然后再把CO2從溶液中提取出來(lái)，在合成塔中經(jīng)化學(xué)反應(yīng)使廢氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂霞状肌２糠旨夹g(shù)流程如下:

⑴合成塔中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________；△H<0。該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，從平衡移動(dòng)原理分析，低溫有利于提高原料氣的平衡轉(zhuǎn)化率。而實(shí)際生產(chǎn)中采用300℃的溫度，除考慮溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響外，還主要考慮了_____。

(2)從合成塔分離出甲醇的原理與下列_______操作的原理比較相符(填字母）

A.過(guò)濾 B.分液 C.蒸餾 D.結(jié)晶

(3)如將CO2與H2以1:4的體積比混合，在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH4。寫(xiě)出CO2(g)與H2(g)反應(yīng)生CH4(g)與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式_____。

已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-890.3kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ/mol

II．某興趣小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在容積固定為2L的密閉容器中充入1mol CO和2mol H2，加入合適的催化劑（催化劑體積忽略不計(jì)）后開(kāi)始反應(yīng)。測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如下:

時(shí)間/min

0

5

10

15

20

25

壓強(qiáng)/Mpa

12.6

10.8

9.5

8.7

8.4

8.4

(1)從反應(yīng)開(kāi)始到20min時(shí)，以CO表示反應(yīng)速率為________。

(2)下列描述能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡的是_______

A.裝置內(nèi)氣體顏色不再改變 B.容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

C.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)保持不變 D.容器內(nèi)氣體密度保持不變

(3)該溫度下平衡常數(shù)K=_______，若達(dá)到平衡后加入少量CH3OH(g)，此時(shí)平衡常數(shù)K值將_________ (填“增大”、“減小”或“不變”)

(4)該反應(yīng)達(dá)到平衡后，再向容器中充入1mol CO和2mol H2，此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率將_____(填“增大”、“減小”或“不變”)

Ⅲ. 人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的CO2長(zhǎng)期積累，威脅到生態(tài)環(huán)境，其減排問(wèn)題受到全世界關(guān)注。工業(yè)上常用高濃度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用電解法使K2CO3溶液再生，其裝置示意圖如下：

①在陽(yáng)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括_________和H＋＋HCO===H2O＋CO2↑。

②簡(jiǎn)述CO32-在陰極區(qū)再生的原理：______。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：硫化態(tài)的鈷、鉬、硫相互作用相（所謂“CoMoS”相）和噻吩(分子式為C4H4S)的加氫脫硫反應(yīng)(C4H4S+4H2→C4H10+H2S)活性有線性關(guān)系。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

(1)基態(tài)鈷原子的外圍電子排布圖（軌道表示式）為___________。

(2)常溫下，噻吩是一種無(wú)色、有惡臭、能催淚的液體，天然存在于石油中。

①1mol噻吩()中含有的鍵數(shù)目為___。

②在組成噻吩的三種元素中，電負(fù)性最小的是__（填元素符號(hào)，下同）；與S元素位于同一周期的非金屬元素第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>_______________。

(3)已知沸點(diǎn)：H2O>H2Se>H2S，其原因 __________。

(4)H2S在空氣中燃燒可生成SO2，SO2催化氧化后得到SO3。

①寫(xiě)出與SO2互為等電子體的分子和離子：___、___（各一種）。

②氣態(tài)SO3以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為_____；固態(tài)SO3形成三聚體環(huán)狀結(jié)（如圖1所示），該分子中S原子的雜化軌道類(lèi)型為______。

(5)Na2S的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，則黑球代表的離子是___。已知Na的半徑為0.102nm，S2-的半徑為0.184nm，根據(jù)硬球接觸模型，則Na2S的晶胞參數(shù)a=__nm（列出計(jì)算式即可）。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】鈉、鋁是兩種重要的金屬，其單質(zhì)及化合物在人們的日常生活、生產(chǎn)及科學(xué)研究中具有廣泛的用途。回答下列問(wèn)題：

（1）基態(tài)鋁原子的電子排布圖是____________________。

（2）與Al3+具有相同的電子層結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單陰離子有__________（填離子符號(hào)），其中形成這些陰離子的元素中，電負(fù)性最強(qiáng)的是__________（填元素符號(hào)，下同），第一電離能最小的是__________。

（3）Al、Cl的電負(fù)性如下表：

元素

Al

Cl

電負(fù)性

1.5

3.0

則AlCl3為________晶體（填晶體類(lèi)型）；AlCl3升華后蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量約為267，則該蒸氣分子的結(jié)構(gòu)式是____________（標(biāo)明配位鍵）。

（4）氫化鋁鈉（NaAlH4）是重要的有機(jī)合成中還原劑。

①的空間構(gòu)型為____________。

②NaAlH4的晶胞如下圖所示，與Na+緊鄰且等距的有________個(gè)；NaAlH4晶體的密度為________g/cm3（用含a 的代數(shù)式表示，NA代表阿伏加德羅常數(shù)）。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列有機(jī)反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤的是( )

A.+HO-NO2(濃)+H2O

B.CH2=CH2+H2OCH3CH2OH

C.2CH3CH2OH+O22CH3CHO

D.CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O

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同步練習(xí)冊(cè)答案