12.鋰-銅空氣燃料電池容量高、成本低,具有廣闊的發(fā)展前景.該電池通過(guò)一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力,其中放電過(guò)程為2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH-,下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-
B.放電時(shí),電子透過(guò)固體電解質(zhì)向Li極移動(dòng)
C.通空氣時(shí),銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O
D.整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,氧化劑為O2

分析 放電時(shí),鋰失電子作負(fù)極,Cu上O2得電子作正極,負(fù)極上電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e-═Li+,正極上電極反應(yīng)式為Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-,電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),電子不能透過(guò)固體電解質(zhì),只能在外電路移動(dòng),據(jù)此分析解答.

解答 解:A.根據(jù)以上分析,放電時(shí),正極上電極反應(yīng)式為Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-,故A正確;
B.放電時(shí),電子不能透過(guò)固體電解質(zhì),故B錯(cuò)誤;
C.放電過(guò)程為2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH-,正極上Cu2O反應(yīng),堿性條件下通空氣時(shí),銅被氧化表面產(chǎn)生Cu2O,故C正確;
D.通空氣時(shí),銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O,放電時(shí)Cu2O轉(zhuǎn)化為Cu,則整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,銅相當(dāng)于催化劑,所以氧化劑為O2,故D正確;
故選B.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池原理,明確原電池負(fù)極上得失電子及電極反應(yīng)式是解本題關(guān)鍵,題目難度中等,注意把握Cu在整個(gè)過(guò)程中的作用.

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:推斷題

18.現(xiàn)有A、B、C、D四種短周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大.A與D同主族,B與C同周期,B原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2.5倍,A與C形成的常見(jiàn)化合物在常溫下為液態(tài).
(1)元素A在周期表中的位置是第一周期IA族;B、C、D形成的簡(jiǎn)單離子中半徑最小的是Na+(填離子符號(hào)).
(2)常溫下,氯氣能與由A、C、D三種元素組成的一種常見(jiàn)化合物發(fā)生反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O.
(3)B與C的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物中穩(wěn)定性較強(qiáng)的是H2O (填化學(xué)式).
(4)元素B和氯元素能形成一種化合物BCl3.BCl3能發(fā)生水解反應(yīng)生成一種弱堿和一種弱酸,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:NCl3+4H2O=NH3•H2O+3HC1O(或NCl3+3H2O=NH3↑+3HC1O).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.化學(xué)與生活密切相關(guān).下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 。
A.SiO2、MgO熔點(diǎn)高,可用于制作耐高溫材料
B.天然氣是可再生清潔能源,可用于工業(yè)制鹽酸
C.硝酸銨屬于氧化劑,嚴(yán)禁用可燃物(如紙袋)包裝
D.“一帶一路”是“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”和“21世紀(jì)海上絲綢之路”的簡(jiǎn)稱.絲綢的主要成分是蛋白質(zhì),屬于高分子化合物

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

16.ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途.回答下列問(wèn)題:
(1)碳的一種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖(a)所示.該單質(zhì)的晶體類型為混合晶體,原子間存在的共價(jià)鍵類型有σ鍵、π鍵,碳原子的雜化軌道類型為sp2

(2)SiCl4分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,分子的立體構(gòu)型為正四面體,屬于非極性分子(填“極性”或“非極性”).
(3)四鹵化硅SiX4的沸點(diǎn)和二鹵化鉛PbX2的熔點(diǎn)如圖(b)所示.
①SiX4的沸點(diǎn)依F、Cl、Br、I次序升高的原因是SiX4屬于分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,沸點(diǎn)越高.
②結(jié)合SiX4的沸點(diǎn)和PbX2的熔點(diǎn)的變化規(guī)律,可推斷:依F、Cl、Br、I次序,PbX2中的化學(xué)鍵的離子性減弱、共價(jià)性增強(qiáng).(填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”)
(4)碳的另一種單質(zhì)C60可以與鉀形成低溫超導(dǎo)化合物,晶體結(jié)構(gòu)如圖(c)所示.K位于立方體的棱上和立方體的內(nèi)部,此化合物的化學(xué)式為K3C60;其晶胞參數(shù)為1.4nm,晶體密度為2.0g•cm-3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.下面是用98%的濃H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制成0.5mol/L的稀H2SO4 500mL的操作,請(qǐng)按要求填空:
(1)所需濃H2SO4的體積為13.6ml.
(2)如果實(shí)驗(yàn)室有15mL、20mL、50mL量筒,應(yīng)選用15mL量筒最好.
(3)將量取的濃H2SO4沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢注入盛有約100mL水的燒杯里,并不斷攪拌,目的是防止?jié)饬蛩犸w濺.
(4)將冷卻后的上述溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中,并用50mL蒸餾水洗滌燒杯2~3次,洗滌液也要注入容量瓶中,并搖勻.若未洗滌燒杯,則所配溶液的濃度會(huì)偏低(填偏高、偏低或無(wú)影響).
(5)加水至液面距刻度線下1-2cm時(shí),改用膠頭滴管加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

17.航天員呼吸產(chǎn)生的CO2用下列反應(yīng)處理,可實(shí)現(xiàn)空間站中O2的循環(huán)利用.
Sabatier反應(yīng):CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)
水電解反應(yīng):2H2O(l)$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H2(g)+O2(g)
(1)將原料氣按n(CO2):n(H2)=1:4置于5L恒容密閉容器中發(fā)生Sabatier反應(yīng)(整個(gè)過(guò)程不再充入任何物質(zhì)),測(cè)得φ(H2O)與溫度的關(guān)系如圖所示(虛線表示平衡曲線).
①400℃以上,上述體系中反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨φ(H2O)降低而減。ㄌ睢霸龃蟆、“減小”或“不變”).
②溫度過(guò)高或過(guò)低均不利于該反應(yīng)的進(jìn)行,原因是溫度過(guò)低,反應(yīng)速率慢,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)率低;溫度過(guò)高,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率低.
③Sabatier反應(yīng)產(chǎn)生的CH4可用于消除空間站中NOx (NO和NO2混合氣體)的污染,實(shí)驗(yàn)測(cè)得相同狀況下25mL CH4可反應(yīng)掉80mLNOx,則氮氧化物中NO和NO2的體積比為3:1.
(2)Sabatier反應(yīng)在空間站運(yùn)行時(shí),下列措施能提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是b(填標(biāo)號(hào)).
a.增大催化劑的比表面積
b.反應(yīng)器前段加熱,后段冷卻
c.提高原料氣中CO2所占比例
(3)500℃時(shí),在恒壓容器中充入1molCO2、4mol H2,初始體積為5L,經(jīng)過(guò)5min達(dá)到平衡,α(CO2)=75%,則該溫度下,Sabatier反應(yīng)的平衡常數(shù)K=82.7.(保留三位有效數(shù)字)
(4)一種新的循環(huán)利用方案是用Bosch反應(yīng)代替Sabatier反應(yīng).
①經(jīng)測(cè)定:Bosch反應(yīng)平衡體系中,除生成了碳單質(zhì)且φ(CH4)=0外,其他所含物質(zhì)及其聚集狀態(tài)與Sabatier反應(yīng)體系中相同.已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分別為-394kJ•mol-1、-242kJ•mol-1.(生成焓指一定條件下由對(duì)應(yīng)單質(zhì)生成1mol化合物時(shí)的焓變)
寫出Bosch反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:CO2(g)+2H2(g)?C(s)+2H2O(g)△H=90kJ/mol.
②一定條件下Bosch反應(yīng)必須在高溫下才能啟動(dòng),原因是反應(yīng)的活化能高;若使用催化劑,在較低溫度下反應(yīng)就能啟動(dòng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.常溫常壓下,8.8g CO2和N2O混合氣體中所含的電子數(shù)為4.4NA
B.6.72LNO2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2NA
C.1.0L1.0mol/L的NaAlO2水溶液中含有的氧原子數(shù)為2NA
D.64g加熱了的銅絲在硫黃蒸氣里完全反應(yīng)后,失去的電子數(shù)為2NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.某新型可充電電池,能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓.該電池的總反應(yīng)為:3Zn+2K2FeO4+8H2O$?_{充電}^{放電}$3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,以下說(shuō)法不正確的是( 。
A.充電時(shí),連接電源正極的電極方程式:Fe(OH)3-3e-+5OH-═FeO42+4H2O
B.充電時(shí),陰極附近溶液的pH增大
C.放電時(shí),K+往正極移動(dòng)
D.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子,正極有1molK2FeO4被氧化

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.比較下述實(shí)驗(yàn)方案,判斷能夠確定一種溶液中一定含有SO42-的事實(shí)是(  )
A.取少量試樣溶液,加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成
B.取試樣溶液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀,再加稀HNO3,沉淀不溶解
C.取少量試樣的溶液,加入Ba(NO32溶液,有白色沉淀生成
D.取少量試樣溶液,加入足量鹽酸,無(wú)沉淀,加BaCl2溶液,有白色沉淀生成

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