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7.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图所示,电池总反应可表示为:2H2+O2=2H2O,下列有关说法错误的是(  )
A.H+由b极通过固体酸电解质传递到a极
B.b极上的电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O
C.每转移0.4 mol电子,生成3.6g水
D.电池工作时,化学能主要转化为电能

分析 根据电池总反应:2H2+O2=2H2O可知:通入氢气的一极为电池的负极,发生氧化还原反应,反应为H2-2e-═2H+,通入氧气的一极为电池的正极,发生氧化反应,反应为O2+4e-+4H+=2H2O;电池工作时,电解质中阳离子向正极移动,即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极;每转移0.1mol电子,消耗0.05mol的H2,生成0.05mol水,据此回答判断.

解答 解:根据电池总反应:2H2+O2=2H2O可知:通入氢气的一极为电池的负极,发生氧化反应,反应为H2-2e-=2H+;通入氧气的一极为电池的正极,发生还原反应,反应为O2+4e-+4H+=2H2O;电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,即从a极流向b极,电解质中阳离子向正极移动,即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极;每转移0.1mol电子,消耗0.05mol的H2,生成0.05mol水.
A.原电池中,阳离子向正极移动,所以H+由a极通过固体酸电解质传递到b极,故A错误;
B.该电池为酸性电池,b极上氧气得电子生成水,所以正极电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O,故B正确;
C.每转移0.4 mol电子,生成0.2mol水,质量是0.2mol×18g/mol=3.6g,故C正确;
D.原电池工作时,向外提供电能,所以化学能主要转化为电能,故D正确.
故选A.

点评 本题考查了原电池原理的应用,题目难度中等,侧重考查学生灵活运用原电池原理解决实际问题的能力.学习中要明确原电池电子以及离子的定向移动问题,要能正确判断原电池的正负极,以及电极反应式的书写等问题.

练习册系列答案
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17.有机物E是一种不溶于水、有愉快果香味的油状液体.相关物质的转化关系如图所示.

(1)M的结构简式为CH2=CH2;B的化学名称为乙醛.
(2)反应①的反应类型为加成反应,反应③的反应类型为氧化反应.
(3)反应④的化学方程式为CH3COOH+HOCH2CH2CH2CH3$→_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O.

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18.用如所示装置除去含CN-,Cl- 废水中的CN-时,控制溶液pH为9~10,某电极上产生的ClO-将CN-氧化为两种无毒的气体,下列说法正确的是(  )
A.该电解装置电极材料均为铁
B.除去CN-的反应:2CN-+5ClO-+2OH-=N2↑+2CO32-+5Cl-+H2O
C.阴极的电极反应式为:Cl-+2OH--2e-=ClO-+H2O
D.该装置排放出的气体主要为N2和CO2

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15.25℃时,由水电离出c(OH-)=1×10-11mol/L 的溶液中,可能能大量共存的离子组是(  )
A.Al3+、NH4+、Cl-、CO32-B.Na+、CH3COO-、K+、HCO3-
C.Fe2+、Cl-、Na+、NO3-D.K+、I-、CO3-、Na+

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2.某化学学习小组设计如图1实验装置(夹持装置略去)制备氯气并探究氯气的相关性质.D装置为分液漏斗形状,低进高出.

       图1
(1)若A装置中固体药品为MnO2,写出其离子反应方程式MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++C12↑+2H2O;若A装置中固体药品为KC1O3,则反应中每生成1mol Cl2时转移电子数目为1.67NA或5NA/3.
(2)装置B的作用是除去HCl气体和贮存少量C12,若C处发生了堵塞,则B中的现象长颈漏斗内的液面上升,瓶内液面下降.
(3)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性,I处是湿润的有色布条,则II、III处应加入的物质分别是无水CaC12和干燥的红布条.
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性,但是有同学认为该设计不够严密,他的理由可能是可能会有C12溶于水中,请用化学方程式说明装置F的作用C12+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O.
(5)甲同学提出,装置F中的试剂可改用足量的Na2SO3溶液,乙同学认真思考后认为此方法有可行性,但存在有一定的危险.请用离子方程式解释Na2SO3溶液吸收C12和存在一定危险的原因C12+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+;2H++SO32-=H2O+SO2↑.
(6)向NaOH溶液中通入一定量的Cl2单质,两者恰好完全反应,生成物中有三种含有Cl元素的离子,其中两种离子ClO-和ClO3-的物质的量与反应时间的曲线如图2所示.请写出t2时刻反应的总化学反应方程式
5C12+l0NaOH=7NaCl+2NaClO+NaC1O3+5H2O.
               图2.

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12.已知在某温度T℃时,某稀硫酸和盐酸混合液中,c(H+)=10-amol•L-1,c(OH-)=10-bmol•L-1,已知a+b=12.向20mL该混合酸溶液中逐滴加入pH=11Ba(OH)2溶液,生成BaSO4的质量与加入的Ba(OH)2溶液体积关系如图所示,当加入60mL Ba(OH)2溶液时,C点溶液的pH=6(体积变化忽略不计),试计算:
(1)最初混合酸溶液中c(HCl)=0.2mol/L;
(2)图中A点BaSO4就已被完全沉淀,质量为0.233克;
(3)B点pH=1.48(第(3)步要求写出计算过程)(已知lg3=0.48).

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16.中国和瑞典的科学家共同发现了治疗非典的新方法:吸入一氧化氮可快速改善重症非典患者的缺氧状况,缓解病情.病毒学研究同时证实,一氧化氮对非典病毒有直接抑制作用.下列有关NO的说法不正确的是(  )
A.NO任意排放会造成大气污染
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D.NO分子所含电子总数为奇数

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17.有机物A ()是有机工业的重要原料,可用于合成多种有机物.
I.由A为原料,可以合成有机物D.根据如下流程回答:
已知:R-CN$→_{H_{2}O}^{H+}$R-COOH.

(1)A的名称为对甲基苯酚;
(2)D的结构简式为
II.以A为主要原料合成有机物G:,合成路线流程图为:

(3)反应②的化学方程式
(4)写出检验反应③的产物中残留有机反应物的试剂银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液;
(5)写出符合下列条件的G的同分异构体的其中一种结构简式:任意一种.
①分子中含有苯环,且苯环上一氯代物只有一种;②能发生水解反应; ③遇FeCl3溶液显紫色.

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