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15.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示.下列说法中正确的是(  )
A.燃料电池工作时,正极反应为:O2+4H++4e-═2H2O
B.a极是铁,b极是铜时,b极逐渐溶解,a极上有铜析出
C.a极是纯铜,b极是粗铜时,可以达到铜的精炼目的
D.a、b两极均是石墨时,在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等

分析 左边装置是氢氧燃料电池,所以是原电池,原电池放电时,燃料失电子发生氧化反应,所以投放燃料的电极为负极,投放氧化剂的电极为正极,正极上氧化剂得电子发生还原反应,由于电解质溶液呈酸性,正极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O;右边装置有外接电源,所以是电解池,连接负极的b电极是阴极,连接正极的a电极是阳极,阳极上失电子发生氧化反应,阴极上得电子发生还原反应,结合电解反应解答.

解答 解:A.因该燃料电池是在酸性电解质中工作,所以正极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O,故A正确;
B.a与电池正极相连,a为电解池阳极,b与电池的负极相连,b为电解池阴极,所以应该是a极的Cu溶解,b极上析出Cu,故B错误;
C.a极是粗铜,b极是纯铜时,为粗铜的精炼,电解时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出,不符合精炼铜原理,故C错误;
D.电解CuSO4溶液时,a极产生的气体为O2,产生1molO2需4mol电子,所以需要燃料电池的2molH2,二者的体积并不相等,故D错误;
故选A.

点评 本题考查原电池和电解池知识,题目难度中等,易错点为B,注意电解质的酸碱性,为解答该题的关键.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.已知NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ/mol,下列说法中正确的是(  )
A.浓硫酸和NaOH溶液反应,生成 l mol水时放热57.3 kJ
B.含l molH2SO4的稀硫酸与足量稀NaOH溶液中和后,放热为57.3 kJ
C.1L 0.l mol/L CH3COOH与1L 0.l mol/L NaOH溶液反应后放热为5.73 kJ
D.1L 0.l mol/L HNO3与 1L 0.l mol/L NaOH溶液反应后放热为 5.73 kJ

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

6.汽车排气管内安装的催化转化器,可使尾气中主要污染物(NO和CO)转化为无毒的大气循环物质.已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
则该反应的热化学方程式为:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.近年来,我国的电子工业迅速发展,造成了大量的电路板蚀刻废液的产生和排放.蚀刻液主要有酸性的(HCl-H2O2)、传统的FeCl3型(HCl-FeCl3)等方法.蚀刻废液中含有大量的Cu2+,废液的回收利用可减少铜资源的流失.几种蚀刻废液的常用处理方法如下:

(1)FeCl3型酸性废液用还原法处理是利用Fe和Cl2分别作为还原剂和氧化剂,可回收铜并使蚀刻液再生.发生的主要化学反应有:Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe2++H2↑,还有Fe+2Fe3+=3Fe2+、2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-.(用离子方程式表示).
(2)HCl-H2O2型蚀刻液在蚀刻电路板过程中发生的化学反应用化学方程式可表示为:Cu+2HCl+H2O2=CuCl2+2H2O.
(3)处理H2O2型酸性废液回收Cu2(OH)2CO3的过程中需控制反应的温度,当温度高于80℃时,产品颜色发暗,其原因可能是温度高会使产物部分分解产生黑色的氧化铜,导致产品颜色发暗.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列有机化合物中均含有杂质.除去这些杂质的方法和对应原理都正确的是(  )
选项杂质方法除杂方法原理
A苯中含苯酚杂质加入浓溴水,过滤苯酚能与溴水反应生成白色沉淀
B乙酸乙酯中含乙酸杂质加饱和Na2CO3溶液洗涤,分液乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度小且乙酸与Na2CO3反应
C除去溴苯中的苯蒸馏苯的沸点比溴苯高
D乙醇中含乙酸杂质加入饱和Na2CO3溶液洗涤,分液乙酸能与Na2CO3反应
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

20.有机物A常用作有机合成的中间体.15.2g该有机物燃烧生成26.4gCO2和14.4gH2O;质谱图表明其相对分子质量为76,红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和C-O键.核磁共振氢谱上有三个峰,峰面积之比为2:1:1.A能发生如图转化:
已知:A的相对分子质量比B的相对分子质量大18.
请完成下列填空:
(1)A的分子式是C3H8O2.有机物B中含氧官能团的名称是羟基.
(2)D→E的化学方程式为OHCCH2CHO+4Ag(NH42OH$\stackrel{△}{→}$NH4OOCCH2COONH4+4Ag↓+6NH3+2H2O.
(3)B的同分异构体H含,则H的结构简式可能为CH3CH2CHO、
(4)A+F→G的化学方程式为n HOCH2CH2CH2OH+n HOOCCH2COOH$→_{△}^{浓硫酸}$+(2n-1)H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.将铁粉和氧化亚铁粉末的混合物10g加入到150mL稀硫酸中,恰好完全反应,标准状况下生成1.12L气体.计算:
(1)混合物中铁粉的质量分数;
(2)稀硫酸中H2SO4的物质的量浓度.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.溴苯是一种重要的化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如图:
溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸点/℃8059156
水中溶解度微溶微溶微溶

回答下列问题:
(1)在a中加入12mL无水苯和少量铁屑.在b中加入8.0mL液溴,向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了HBr气体,继续滴加至液溴滴完.装置d的作用是吸收HBr和Br2
其中发生反应的离子方程式是H++OH-=H2O等(写出一个即可).
(2)上述装置图中,c的名称是冷凝管.
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤.NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤.加入氯化钙的目的是干燥.
(4)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为苯,要进一步提纯,还要进行的操作是C(填字母序号).
A.重结晶     B.过滤      C.蒸馏      D.萃取
(5)该实验中,a的容积最适合的是B(填字母序号).
A.25mL      B.50mL     C.250mL     D.500mL.
(6)在该实验中最终制得的纯净溴苯质量为15.7g,则该实验中溴苯的产率为73.85%%(精确到小数点后一位).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列仪器常用于物质分离的是(  )
A.③⑤⑥B.②④⑤C.②③⑤D.①②⑥

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