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(guò)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(lái)，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(shè)計(jì)裝置如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時(shí)，循環(huán)的物質(zhì)A為CO2
B．甲裝置中陰極的反應(yīng)為Fe-2e-═Fe2+
C．為了增加污水的導(dǎo)電能力，應(yīng)向污水中如入適量的NaOH溶液
D．當(dāng)乙裝置中有1.6 g CH4參加反應(yīng)，則C電極理論上生成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為4.48 L

分析 燃料電池中，正極發(fā)生的反應(yīng)是氧氣得電子被還原的過(guò)程，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是燃料失電子被氧化的過(guò)程；電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，可以循環(huán)利用的物質(zhì)只有二氧化碳，甲烷燃料電池中，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是甲烷失電子被氧化的過(guò)程，電極反應(yīng)式為CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，所以電解時(shí)鐵作陽(yáng)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(zhì)，可以循環(huán)利用的物質(zhì)只有二氧化碳，使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池工作時(shí)必須 有部分A物質(zhì)參加循環(huán)．A物質(zhì)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(yīng)為2H++2e-=H2↑，故B錯(cuò)誤；
C．保持污水的pH在5.0～6.0之間，加NaOH會(huì)使溶液的pH變大，故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)乙裝置中有1.6 g 即0.1molCH4參加反應(yīng)，由電極方程式CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O可知轉(zhuǎn)移電子為0.8mol，電解時(shí)陰極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑，則生成的氫氣為0.4mol，產(chǎn)生氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為8.96 L，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池和電解池的知識(shí)，較為綜合，做題時(shí)注意利用守恒的思考去解答，同時(shí)注意電極反應(yīng)式的書寫以及電子守恒在計(jì)算中的應(yīng)用，題目難度中等．

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：多選題

7．在3個(gè)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(jìn)行反應(yīng)：3H2（g）+N2（g） $?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH3（g）．按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
容器甲乙丙
反應(yīng)物的投入量3molH2、2molN26molH2、4molN22molNH3
達(dá)到平衡的時(shí)間/min58
平衡時(shí)N2的濃度/mol•L-1c11.5
NH3的體積分?jǐn)?shù)W1W3
混合氣體的密度/g•L-1ρ1ρ2
下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．容器乙中反應(yīng)從開(kāi)始到達(dá)平衡的反應(yīng)速率為v（H2）=1.5mol•L-1•min-1
B．2c1＜1.5
C．2ρ1=ρ2
D．在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{（2-2{c}_{1}）^{2}}{{c}_{1}（3{c}_{1}-1.5）^{3}}$

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

8．下列說(shuō)法中，正確的是（　�。�
A．濃硫酸稀釋時(shí)，應(yīng)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(wú)氧化性
D．可以用鐵罐或鋁槽車來(lái)運(yùn)輸冷的濃硫酸

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科目：高中化學(xué) 來(lái)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(biāo)準(zhǔn)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(shuō)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(jià)鍵
C．W和Z形成的化合物中陰、陽(yáng)離子物質(zhì)的量之比均為1：2
D．由X元素形成的單質(zhì)不一定是原子晶體

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

12．運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究NH3的性質(zhì)具有重要意義．請(qǐng)回答下列問(wèn)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(xué)方程式4NH3（g）+5O2（g）$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.8KJ/mol．
（2）氨氣、空氣可以構(gòu)成燃料電池，其電池反應(yīng)原理為4NH3+3O2═2N2+6H2O．則原電解質(zhì)溶液顯堿性（填“酸性”、“中性”或“堿性”），負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH3+6OH--6e-═N2+6H2O．
（3）合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開(kāi)辟了人工固氮的重要途徑，其研究來(lái)自正確的理論指導(dǎo)，合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如下：
溫度/°C200300400
K1.00.860.5
①由上表數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，理由是隨著溫度的升高，平衡常數(shù)減小；
②理論上，為了增大平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是ad（填字母序號(hào)）；
a．增大壓強(qiáng)    b．使用合適的催化劑
c．升高溫度    d．及時(shí)分離出產(chǎn)物中的NH3
③400°C時(shí)，測(cè)得氨氣、氮?dú)狻錃獾奈镔|(zhì)的量濃度分別為3mol•L-1、2mol•L-1、1mol•L-1時(shí)，此時(shí)刻該反應(yīng)的v正（N2）＜v逆（N2）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）①25°C時(shí)，將amol•L-1的氨水與0.1mol•L-1的鹽酸等體積混合．當(dāng)溶液中c（NH4+）=c（Cl-）時(shí)，用含a的代數(shù)式表示NH3•H2O的電離常數(shù)Kb=$\frac{1{0}^{-8}}{a-0.1}$；
②向25mL0.10mol•L-1的鹽酸中滴加氨水至過(guò)量，該過(guò)程中離子濃度大小關(guān)系一定不正確的是d （填字母序號(hào)）．
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(xué) 來(lái)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(jì)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(yīng)室中（壓力2.0～10.0Mpa，溫度300℃）進(jìn)行下列反應(yīng)：
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(yīng)室中總反應(yīng)3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=-246.1KJ/mol．
據(jù)此可判斷該反應(yīng)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(yīng)①，能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是ab
a．容器中壓強(qiáng)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(yīng)②，達(dá)到平衡后若再加入amo1CH3OH（g）重新達(dá)到平衡時(shí)，CH3OH的轉(zhuǎn)化率不變（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）850℃時(shí)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(yīng)③，CO和H2O（g）濃度變化如圖2所示①0～4min的平均反應(yīng)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(shí)V正＜V逆（填“＜”、“＞”或“=”），請(qǐng)結(jié)合必要的計(jì)算說(shuō)明理由因?yàn)镼c＞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(shí)驗(yàn)操作名稱為蒸餾．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：多選題

9．在探究下列物質(zhì)性質(zhì)或組成的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)論均正確的是（　�。�
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)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(zhì)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{(lán)綠色體現(xiàn)了濃硝酸的強(qiáng)氧化性和酸性
C溴乙烷和氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)，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(jī)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(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

6．下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)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(lán)后變白，說(shuō)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(yīng)：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(cè)定該反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速率
C．乙酸乙酯中少量乙醇雜質(zhì)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(fù)紅色，說(shuō)明亞硫酸不穩(wěn)定

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

7．實(shí)驗(yàn)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(guò)程如下：下列選項(xiàng)正確的是（　�。�
A．過(guò)程①中，F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式是4FeS+3O2+6H2SO4═2Fe2（SO4）3+6H2O+4S
B．過(guò)程②中產(chǎn)生的氣體會(huì)對(duì)大氣造成污染，可選用蒸餾水吸收
C．過(guò)程③中，需要加入的物質(zhì)名稱是稀硫酸
D．過(guò)程④中的實(shí)驗(yàn)操作是蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻、過(guò)濾、洗滌

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同步練習(xí)冊(cè)答案