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2.乙醛酸(HOOC-CHO)是有機合成的重要中間體.某同學組裝了下圖所示的電化學裝置,電極材料Ⅰ~Ⅳ均為石墨,左池為氫氧燃料電池,右池為用“雙極室成對電解法”生產乙醛酸,關閉K后,兩極室均可產生乙醛酸,其中乙二醛與Ⅲ電極的產物反應生成乙醛酸.下列說法不正確的是( 。
A.電極Ⅱ上的電極反應式:O2+4e-+2H2O═4OH-
B.電極Ⅳ上的電極反應式:HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O
C.乙二醛與Ⅲ電極的產物反應生成乙醛酸的化學方程式:Cl2+OHC-CHO+H2O=2HCl+HOOC-CHO
D.若有2 mol H+ 通過質子交換膜并完全參與反應,則該裝置中生成的乙醛酸為1 mol

分析 左池為氫氧燃料電池,右池為用“雙極室成對電解法”生產乙醛酸,關閉K后,兩極室均可產生乙醛酸,其中乙二醛與Ⅲ電極的產物反應生成乙醛酸,即電極Ⅲ的產物是氯氣,發(fā)生反應:Cl2+OHC-CHO+H2O=2HCl+HOOC-CHO,所以電極Ⅲ是陽極,所以電極Ⅱ是燃料電池的正極,電極Ⅰ負極,根據電極反應式結合電子守恒進行計算即可.

解答 解:左池為氫氧燃料電池,右池為用“雙極室成對電解法”生產乙醛酸,關閉K后,兩極室均可產生乙醛酸,其中乙二醛與Ⅲ電極的產物反應生成乙醛酸,即電極Ⅲ的產物是氯氣,發(fā)生反應:Cl2+OHC-CHO+H2O=2HCl+HOOC-CHO,所以電極Ⅲ是陽極,所以電極Ⅱ是燃料電池的正極,電極Ⅰ負極,
A、電極Ⅲ是陽極,所以電極Ⅱ是燃料電池的正極,電極Ⅰ負極,左池為氫氧燃料電池,堿性環(huán)境下,電極Ⅱ正極上的電極反應式:O2+4e-+2H2O═4OH-,故A正確;
B、電極Ⅲ是陽極,電極Ⅳ是陰極,兩極上都產生乙醛酸,所以Ⅳ電極上發(fā)生反應的電極反應式:HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O,故B正確;
C、電極Ⅲ是陽極,產生氯氣,乙二醛與Ⅲ電極的產物反應生成乙醛酸的化學方程式:Cl2+OHC-CHO+H2O=2HCl+HOOC-CHO,故C正確;
D、2mol H+通過質子交換膜,則電池中轉移2mol電子,根據電極方程式HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O,可知生成1mol乙醛酸,由于兩極均有乙醛酸生成所以生成的乙醛酸為2mol,故D錯誤.
故選D.

點評 本題考查了電解池原理的分析應用,把握電解池原理以及電解過程中電子守恒的計算應用,掌握基礎是關鍵,題目難度中等.

練習冊系列答案
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12.對下列污染現象敘述正確的是( 。
A.臭氧空洞的形成主要與SO2有關
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

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10.下列有關實驗操作,不正確的是( 。
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17.下列說法正確的是( 。
A.硫酸亞鐵銨晶體過濾后用無水乙醇洗滌,阿司匹林晶體過濾后用冷水洗滌
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C.不粘鍋表面的高分子涂層可以由四氟乙烯通過縮聚反應合成
D.甘油和甲苯只有在物質的量之比1:1混合時,充分燃燒后生成的水,才與等質量的甘油充分燃燒后生成的水相同

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7.現有A、B兩種烴,已知A的分子式為C5Hm,而B的最簡式為C5Hn(m、n均為正整數).請回答下列問題:
(1)若烴A為鏈烴,且分子中所有碳原子一定共面,在一定條件下,1mol A最多可與1mol H2加成,則A的名稱是2-甲基-2-丁烯.
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14.乙烯是重要的有機化工原料.
(1)實驗室中,乙烯可由乙醇脫水制得.工業(yè)上,乙烯的獲取主要來自于石油的裂解.
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(3)下列物質與乙烯催化加氫得到的產物互為同系物的是C(選填編號).
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11.某同學設計了由乙醇合成乙二醇的路線如下.下列說法正確的是( 。
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12.A、B、C、D、E為原子序數依次增大的五種短周期元素,已知A、E同主族,A的原子核內只有一個質子,B原子最外層電子數是內層電子數的2倍,C元素的最高價氧化物的水化物與C的氫化物反應生成一種鹽;A、E二種元素都能與D元素分別形成原子個數比為1:1或1:2的常見化合物,回答下列問題:
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(2)請用化學式、元素符號、離子符號表示:
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③D、E分別形成的簡單離子半徑大小順序為:O2->Na+,
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