17．工業(yè)上采用的一種污水處理方法如下：保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過電解生成Fe（OH）3．Fe（OH）3具有吸附性，可吸附污物而沉積下來，有凈化水的作用．陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，刮去（或撇掉）浮渣層，即起到了浮選凈化的作用．某科研小組用該原理處理污水，設計裝置如圖所示．下列說法正確的是（　　）
A．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，循環(huán)的物質A為CO2
B．甲裝置中陰極的反應為Fe-2e-═Fe2+
C．為了增加污水的導電能力，應向污水中如入適量的NaOH溶液
D．當乙裝置中有1.6 g CH4參加反應，則C電極理論上生成氣體在標準狀況下為4.48 L

分析 燃料電池中，正極發(fā)生的反應是氧氣得電子被還原的過程，負極發(fā)生的反應是燃料失電子被氧化的過程；電池是以熔融碳酸鹽為電解質，可以循環(huán)利用的物質只有二氧化碳，甲烷燃料電池中，負極發(fā)生的反應是甲烷失電子被氧化的過程，電極反應式為CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，所以電解時鐵作陽極，因此主要發(fā)生Fe-2e-=Fe2+，C為陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，據(jù)此分析．

解答 解：A．電池是以熔融碳酸鹽為電解質，可以循環(huán)利用的物質只有二氧化碳，使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行，電池工作時必須 有部分A物質參加循環(huán)．A物質是CO2，故A正確；
B．C為陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，則甲裝置中陰極的反應為2H++2e-=H2↑，故B錯誤；
C．保持污水的pH在5.0～6.0之間，加NaOH會使溶液的pH變大，故C錯誤；
D．當乙裝置中有1.6 g 即0.1molCH4參加反應，由電極方程式CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O可知轉移電子為0.8mol，電解時陰極反應式為2H++2e-=H2↑，則生成的氫氣為0.4mol，產(chǎn)生氣體在標準狀況下為8.96 L，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查原電池和電解池的知識，較為綜合，做題時注意利用守恒的思考去解答，同時注意電極反應式的書寫以及電子守恒在計算中的應用，題目難度中等．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：多選題

7．在3個2L的密閉容器中，在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進行反應：3H2（g）+N2（g） $?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH3（g）．按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時有關數(shù)據(jù)如下：
容器甲乙丙
反應物的投入量3molH2、2molN26molH2、4molN22molNH3
達到平衡的時間/min58
平衡時N2的濃度/mol•L-1c11.5
NH3的體積分數(shù)W1W3
混合氣體的密度/g•L-1ρ1ρ2
下列說法正確的是（　�。�
A．容器乙中反應從開始到達平衡的反應速率為v（H2）=1.5mol•L-1•min-1
B．2c1＜1.5
C．2ρ1=ρ2
D．在該溫度下甲容器中反應的平衡常數(shù)K=$\frac{（2-2{c}_{1}）^{2}}{{c}_{1}（3{c}_{1}-1.5）^{3}}$

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

8．下列說法中，正確的是（　�。�
A．濃硫酸稀釋時，應將水沿器壁慢慢倒入濃硫酸中，并不斷用玻璃棒攪拌
B．濃硫酸不分解，不揮發(fā)，所以可以敞口放置于空氣中
C．濃硫酸具有氧化性，稀硫酸無氧化性
D．可以用鐵罐或鋁槽車來運輸冷的濃硫酸

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

5．X、Y、Z、M、W為五種短周期元素．X、Y、Z是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素，且最外層電子數(shù)之和為15；X與Z可形成XZ2分子；Y與M形成的氣態(tài)化合物在標準狀況下的密度為0.76g•L-1，W在短周期主族元素中原子半徑最大．下列說法不正確的是（　�。�
A．原子半徑：W＞Y＞M
B．由X、Y、Z、M四種元素形成的化合物一定既有離子鍵，又有共價鍵
C．W和Z形成的化合物中陰、陽離子物質的量之比均為1：2
D．由X元素形成的單質不一定是原子晶體

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

12．運用化學反應原理研究NH3的性質具有重要意義．請回答下列問題：
（1）已知：①4NH3（g）+3O2（g）═2N2（g）+6H2O（g）△H=-1266.8kJ•mol-1
②N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=180.5kJ•mol-1
寫出氨高溫催化氧化的熱化學方程式4NH3（g）+5O2（g）$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.8KJ/mol．
（2）氨氣、空氣可以構成燃料電池，其電池反應原理為4NH3+3O2═2N2+6H2O．則原電解質溶液顯堿性（填“酸性”、“中性”或“堿性”），負極的電極反應式為2NH3+6OH--6e-═N2+6H2O．
（3）合成氨技術的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑，其研究來自正確的理論指導，合成氨反應的平衡常數(shù)K值和溫度的關系如下：
溫度/°C200300400
K1.00.860.5
①由上表數(shù)據(jù)可知該反應為放熱反應，理由是隨著溫度的升高，平衡常數(shù)減小；
②理論上，為了增大平衡時H2的轉化率，可采取的措施是ad（填字母序號）；
a．增大壓強    b．使用合適的催化劑
c．升高溫度    d．及時分離出產(chǎn)物中的NH3
③400°C時，測得氨氣、氮氣、氫氣的物質的量濃度分別為3mol•L-1、2mol•L-1、1mol•L-1時，此時刻該反應的v正（N2）＜v逆（N2）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）①25°C時，將amol•L-1的氨水與0.1mol•L-1的鹽酸等體積混合．當溶液中c（NH4+）=c（Cl-）時，用含a的代數(shù)式表示NH3•H2O的電離常數(shù)Kb=$\frac{1{0}^{-8}}{a-0.1}$；
②向25mL0.10mol•L-1的鹽酸中滴加氨水至過量，該過程中離子濃度大小關系一定不正確的是d （填字母序號）．
a．c（Cl-）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（OH-）    b．c（C1-）＞c（NH4+）=c（H+）＞c（OH-）
c．c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+）    d．c（OH-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（Cl-）

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

2．二甲醚（CH3OCH3）是一種清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能的可燃物，被稱為21世紀的新型能源．工業(yè)制備二甲醚的生產(chǎn)流程如圖1：
催化反應室中（壓力2.0～10.0Mpa，溫度300℃）進行下列反應：
①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.7kJ/mol
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ/mol
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ/mol
（1）催化反應室中總反應3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=-246.1KJ/mol．
據(jù)此可判斷該反應低溫條件下自發(fā)．
（2）在溫度和容積不變的條件下發(fā)生反應①，能說明該反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是ab
a．容器中壓強保持不變b．混合氣體中c （CO）不變
c．V正（CO）=V逆（H2）    d．c （CO3OH）=c （CO）
（3）在2L的容器中加入amo1CH3OH（g）發(fā)生反應②，達到平衡后若再加入amo1CH3OH（g）重新達到平衡時，CH3OH的轉化率不變（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）850℃時在一體積為10L的容器中通入一定量的CO和H2O（g）發(fā)生反應③，CO和H2O（g）濃度變化如圖2所示①0～4min的平均反應速率V（CO）=0.03mol/（L•min）．
②若溫度不變，向該容器中加入4mo1CO（g）、2mo1H2O（g）、3mo1CO2（g）和3mo1H2（g），起始時V正＜V逆（填“＜”、“＞”或“=”），請結合必要的計算說明理由因為Qc＞K，平衡左移，所以V正＜V逆．
（5）上述工藝制備流程中二甲醚精制的實驗操作名稱為蒸餾．

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科目：高中化學 來源： 題型：多選題

9．在探究下列物質性質或組成的實驗中，實驗現(xiàn)象與實驗結論均正確的是（　　）
選項實驗內容實驗現(xiàn)象實驗結論
A將幾滴水加入蔗糖中并攪拌，再加入濃硫酸，迅速攪拌蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的物質只體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性
B將銅片放入濃硝酸中產(chǎn)生大量紅棕色氣體，溶液變?yōu)樗{綠色體現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性和酸性
C溴乙烷和氫氧化鈉溶液充分反應，用足量稀硝酸酸化，再加入硝酸銀溶液生成淡黃色沉淀溴乙烷中含有溴元素
D將溴水加入苯中并充分振蕩溴水褪色下層有機層為橙紅色苯與溴發(fā)生了萃取作用
A．AB．BC．CD．D

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

6．下列化學實驗事實及其解釋正確的是（　�。�
A．將飽和氯水滴到淀粉碘化鉀試紙上，如果試紙先變藍后變白，說明氯氣具有氧化性和漂白性
B．向Na2S2O3稀溶液中加入稀硫酸，發(fā)生如下反應：S2O32-+2H+═SO2↑+S↓+H2O，利用產(chǎn)生渾濁的快慢或產(chǎn)生氣泡的快慢可以測定該反應在不同條件下的反應速率
C．乙酸乙酯中少量乙醇雜質可加水除去，其原理與溴水中加四氯化碳萃取溴類似
D．將SO2通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，加熱褪色后的溶液，恢復紅色，說明亞硫酸不穩(wěn)定

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

7．實驗室里用硫酸廠燒渣（主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等）制備聚鐵（堿式硫酸鐵的聚合物）和綠礬（FeSO4），其過程如下：下列選項正確的是（　　）
A．過程①中，F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應的化學方程式是4FeS+3O2+6H2SO4═2Fe2（SO4）3+6H2O+4S
B．過程②中產(chǎn)生的氣體會對大氣造成污染，可選用蒸餾水吸收
C．過程③中，需要加入的物質名稱是稀硫酸
D．過程④中的實驗操作是蒸發(fā)結晶、冷卻、過濾、洗滌

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同步練習冊答案