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【題目】（1）氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝置。如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質穩定。其正極反應方程式為________________。

（2）以NH3代替氫氣研發燃料電池是當前科研的一個熱點。使用的電解質溶液是2molL﹣1的KOH溶液，電池總反應為：4NH3+3O2＝2N2+6H2O。該電池負極的電極反應式為 ；每消耗3.4g NH3轉移的電子數目為_________。

（3）用NH3燃料電池電解CuSO4溶液，如圖所示，A、B均為鉑電極，通電一段時間后，在A電極上有紅色固體析出，則B電極上發生的電極反應式為 ；此時向所得溶液中加入8gCuO固體后恰好可使溶液恢復到電解前的濃度，則電解過程中收集到的氣體在標準狀況下體積為 L。

【答案】（1）O2+2H2O+4e-＝4OH-；

（2）4NH3-12e-+12OH-＝2N2+12H2O；0.6NA

（3）2H2O–4e-＝O2↑+4H+1.12L

【解析】

試題分析：（1）堿性環境中，該反應中負極上氫氣失電子生成氫離子，電極反應式為H2+2OH--2e-═2H2O，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應式為2H2O+O2+4e-═4OH-，故答案為： 2H2O+O2+4e-═4OH-；

（2）電池反應為：4NH3+3O2=2N2+6H2O．該電池負極是氨氣失電子生成氮氣，反應的電極反應式為2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，反應中2mol氨氣反應電子轉移6mol電子，每消耗3.4g NH3物質的量==0.2mol，轉移的電子數為0.6NA；故答案為：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，0.6NA；

（3）用氨燃料電池電解CuSO4溶液，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電而析出銅，陽極上電極反應式為：4OH--4e-=O2↑+2H2O，向溶液中加入8gCuO固體后可使溶液恢復到電解前的濃度，則陽極上析出氧氣的質量等于氧化銅中氧原子的質量，根據原子守恒知，氧氣的體積= ×22.4L/mol=1.12L，故答案為：4OH--4e-=O2↑+2H2O；1.12。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某二元弱酸(簡寫為H2A)按下式發生一級電離、二級電離：

H2AH＋＋HA－ HA－H＋＋A2－

已知相同濃度時，H2A比HA－電離程度大。設有下列四種溶液：

A．0.01mol·L－1 H2A溶液；

B．0.01mol·L－1 NaHA溶液；

C．0.02mol·L－1 HCl與0.04mol·L－1的NaHA溶液等體積混合；

D．0.02mol·L－1 NaOH溶液與0.02mol·L－1 NaHA溶液等體積混合，據此填寫下列空白：

（1）c(H＋)最大的是__________，最小的是__________。

（2）c(H2A)最大的是__________，最小的是__________。

（3）c(A2－)最大的是__________，最小的是__________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】【化學–選修5：有機化學基礎】

有機物G是某種新型藥物的中間體，其合成路線如下：

已知：

回答下列問題：

（1）寫出反應③所需要的試劑 ；反應①的反應類型是 。

（2）有機物B中所含官能團的名稱是 ；

（3）寫出有機物X的結構簡式 ；

（4）寫出由E到F的化學方程式 ；

（5）寫出所有同時符合下列條件的D的同分異構體的結構簡式 ；

①能發生銀鏡反應； ②能發生水解反應

（6）以1-丙醇為原料可合成丙三醇，請設計合成路線（無機試劑及溶劑任選）。

已知：烯烴上的烷烴基在500℃與氯氣發生取代反應。

注：合成路線的書寫格式參照如下示例流程圖：

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】A、B和C為短周期非金屬元素，原子序數依次減小，A的最低負化合價為-2，無最高正價，B是空氣中含量最高的元素，C最外層電子數與電子層數相等�；卮鹣铝袉栴}：

（1）A、B和C分別為__________、____________、_____________(用元素名稱表示)。

（2）由以上元素組成的化合物中，屬于離子化合物的是___________，屬于共價化合物的是_________。(各寫一種即可)

（3）B的常見氣態氫化物的電子式為_______________，B的常見氣態氫化物與其最高價氧化物對應的水化物反應產物的陽離子含有____________(填化學鍵的種類)，該離子氯化物的水溶液呈__________性，用離子方程式表示為_______________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】短周期元素A、B、C、D、E的原子序數依次增大，其元素特征信息如表：

元素編號

元素特征信息

A

最高正價和最低負價的絕對值之差為2

B

和E同主族

C

lmo1C單質能與冷水反應，在標準狀況下生成11.2LH2

D

原子最外層電子數等于其周期序數

E

負一價陰離子的電子層結構與Ar原子相同

（1） A在周期表中的位置為 。

（2）B和C形成的化合物的電子式為 。

（3）B和D簡單離子的半徑大小為 。

（4）元素非金屬性強弱比較有很多方法，其中B和E的非金屬性強弱的研究方案中不可行的是 (填序號)。

A．比較兩種單質的顏色

B．比較兩種單質與H2化合的難易程度

C．依據兩元素在周期表中的位置

D．比較對應陰離子的還原性

e.比較最高價氧化物對應水化物的酸性

（5）E元素能與另外四種元素中的一種元素形成共價化合物，分子中的原子個數比為1∶3，相對分子質量為120.5，則該物質的化學式為 。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】高錳酸鉀可用于生活消毒，是中學化學常見的氧化劑。工業上，用軟錳礦制高錳酸鉀的流程如下：

請回答下列問題：

（1）該生產中需要純凈的CO2氣體．寫出實驗室制取CO2的化學方程式 。

（2）KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑．其消毒原理與下列物質相同的是 （填字母）．

a．75%酒精 b．雙氧水 c．苯酚 d． 84消毒液（NaClO溶液）

（3）寫出二氧化錳和氫氧化鉀熔融物中通入空氣時發生的主要化學反應的方程式： 。

（4）上述流程中可以循環使用的物質有 、 （寫化學式）．

（5）測定高錳酸鉀樣品純度采用硫酸錳滴定：向高錳酸鉀溶液中滴加硫酸錳溶液，產生黑色沉淀。當溶液由紫紅色剛好褪色且半分鐘不恢復，表明達到滴定終點。寫出該反應的離子方程式： 。

（6）已知：常溫下，Ksp[Mn（OH）2]=2.4×10-13。工業上，調節pH可以沉淀廢水中Mn2+，當pH=10時，溶液中c（Mn2）= ___________________。

（7）操作Ⅰ的名稱是 ；操作Ⅱ根據KMnO4和K2CO3兩物質在溶解性上的差異，采用 （填操作步驟）、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體．

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】實驗室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛(實驗裝置見圖，相關物質的沸點見附表)。其實驗步驟為：

步驟1:將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3， 20mLl， 2 -二氯乙烷和20mL苯甲醛充分混合后.升溫至60℃，緩慢滴加經H2SO4干燥過的液溴20mL，保溫反應一段時間，冷卻。

步驟2:將反應混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中，__________。

步驟3:有機相用10%NaHCO3溶液洗滌。經洗滌的有機相加入適量無水MgSO4固體，放置一段時間后過濾。

步驟4:減壓蒸餾有機相，收集相應餾分。

（1）實驗裝置中冷凝管的主要作用是__________，錐形瓶中的溶液應為__________。

（2）步驟1所加入的物質中，AlCl3是催化劑，請推測1， 2-二氯乙烷的作用__________。

（3）有同學建議將裝置中溫度計換成攪拌器，那么溫度計應移到什么地方__________。

（4）步驟2后續操作是__________。

（5）步驟3中用10%的NaHCO3溶液洗滌的具體操作是__________。加入無水MgSO4固體的作用是__________。

（6）步驟4中采用減壓蒸餾技術，是為了防止__________。

（7）最后收集到間溴苯甲醛10mL，則該實驗的產率為__________。

附表相關物質的沸點(101kPa)

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】（16分）汽車尾氣中的主要污染物是NO和CO。為減輕大氣污染，人們提出通過以下反應來處理汽車尾氣：

（1）2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）△H=﹣746.5KJ/mol （條件為使用催化劑）

已知：2C （s）+O2（g）2CO（g）△H=﹣221.0KJ/mol

C （s）+O2（g）CO2（g）△H=﹣393.5KJ/mol

則N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H= kJmol﹣1。

（2）T℃下，在一容積不變的密閉容器中，通入一定量的NO和CO，用氣體傳感器測得不同時間NO和CO的濃度如下表

時間/s

0

1

2

3

4

5

C（NO）10﹣4 mol/L

10.0

4.50

C1

1.50

1.00

1.00

C（CO）10﹣3 mol/L

3.60

3.05

C2

2.75

2.70

2.70

則C2合理的數值為 （填字母標號）。

A．4.20 B．4.00 C．2.95 D．2.80

（3）將不同物質的量的H2O（g）和CO（g）分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應：H2O（g）+CO（g）CO2（g）+H2（g），得到如下三組數據：

實驗組

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達到平衡所需時間/min

H2O

CO

CO

H2

i

650

2

4

2.4

1.6

5

ii

900

1

2

1.6

0.4

3

iii

900

a

b

c

d

t

若a=2，b=1，則c= ，達平衡時實驗組ii中H2O（g）和實驗組iii中CO的轉化率的關系為αii（H2O） αiii（CO）（填“＜”、“＞”或“=”）。

（4）二甲醚是清潔能源，用CO在催化劑存在下制備二甲醚的反應原理為：2CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g），已知一定條件下，該反應中CO的平衡轉化率隨溫度、投料比的變化曲線如圖1所示。

①a、b、c按從大到小的順序排序為 。

②根據圖象可以判斷該反應為放熱反應，理由是 。

（5）CO分析的傳感器可測定汽車尾氣是否符合排放標準，該分析儀的工作原理類似于燃料電池，其中電解質是氧化釔（Y2O3）和氧化鋯（ZrO2）晶體，能傳導O2﹣。

①則負極的電極反應式為 。

②以上述電池為電源，通過導線連接成圖2．若X、Y為石墨，a為2L 0.1mol/L KCl溶液電解一段時間后，取25mL 上述電解后的溶液，滴加0.4mol/L醋酸得到圖3曲線（不考慮能量損失和氣體溶于水，溶液體積變化忽略不計）．根據圖二計算，上述電解過程中 消耗一氧化碳的質量為 g。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3(可表示為FeO·TiO2)，含有少量MgO、CaO、SiO2等雜質。利用鈦鐵礦制備鋰離子電池電極材料(鈦酸鋰Li4Ti5O12和磷酸亞鐵鋰LiFePO4)的工藝流程如下圖所示：

已知：FeTiO3與鹽酸反應的離子方程式為：FeTiO3+4H++4Cl－===Fe2++TiOCl42－+2H2O。

（1）化合物FeTiO3中鐵元素的化合價是 。

（2）濾渣A的成分是 。

（3）濾液B中TiOCl42－轉化生成TiO2的離子方程式為 。

（4）反應②中固體TiO2轉化成(NH4)2Ti5O15溶液時，Ti元素的浸出率與反應溫度的關系如圖所示。反應溫度過高時，Ti元素浸出率下降的原因是 。

（5）寫出由濾液D生成FePO4的離子方程式 。

（6）由濾液D制備LiFePO4的過程中，所需17%雙氧水與H2C2O4的質量比是 。

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