【题目】金属(M)－空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是
A. 比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池，Mg－空气电池的理论比能量最高
B. 为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
C. 电池放电过程的正极反应式：O2+2H2O+4e－=4OH－
D. 多孔电极可提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
【答案】A
【解析】
A.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多，假设质量都是1g时，这三种金属转移电子物质的量分别为(1g/24g/mol)×2=1/12mol、(1g/27g/mol)×3=1/9mol、(1g/65g/mol)×2=1/32.5mol，所以Al空气电池的理论比能量最高，故A错误；
B.负极上Mg失电子生成Mg2+，为防止负极区沉积Mg(OH)2，则阴极区溶液不能含有大量OH，所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜，故B正确；
C.正极上氧气得电子和水反应生成OH，因为是阴离子交换膜，所以阳离子不能进入正极区域，则正极反应式为O2+2H2O+4e=4OH，故C正确；
D.反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率，故D正确。答案选A。
同步练习强化拓展系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】一种“既热即食型”快餐适合外出旅行时使用，它是利用两种物质发生化学反应对食物进行加热，这两种化学物质最适合选择的是( )
A. 浓硫酸与水B. 氢氧化钠与水C. 生石灰与水D. 氯化钠与水
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【题目】用化学用语填空：
（1）2个硫酸根离子________；
（2）2个镁原子_______；
（3）氧化铁中铁元素的化合价 ___________；
（4）3个氮分子_________；
（5）人体中含量最高的金属元素是_____________．
（6）在焙制糕点时常需加入一种名为“泡打粉”的膨松剂，俗称小苏打 ．其主要成分是_________________（填化学式）
（7）吸烟有害健康，烟草燃烧时产生的烟气中含有一种能与血红蛋白结合的有毒气体，它是___________（填化学式）．
（8）乙醇（C2H5OH），乙醇是一种清洁能源，其燃烧的化学方程式为：_____________
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【题目】由三个原子构成的某气体分子，其摩尔质量为M g/mol，该气体的体积为V L(标准状况)，设阿伏加德罗常数的值为NA，则：
①该气体的物质的量为________ mol；
②该气体中所含的原子总数为________个；
③该气体在标准状况下的密度为________g/L；
④该气体的一个分子的质量为________g。
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【题目】氮化镁(Mg3N2)可用于核废料的回收，常温下为浅黄色粉末，易水解。某兴趣小组拟在实验室里通过氮气和镁粉反应制取少量氮化镁(Mg3N2)，制备装置示意图如下。
(1)工业上通常通过______________________获取氮气。
(2)装置A中橡胶管a的作用是______________________。
(3)NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的离子方程式______________________。
(4)装置B的作用为______________________。
(5)检验Mg3N2水解生成气体为NH3的方法为：取适量样品放入试管中，滴加蒸馏水，加热试管，_________________________________(填操作与现象)。
(6)为测定产物中Mg3N2纯度，该小组称取4.0g样品加入足量10%NaOH溶液并加热，生成的气体全部用100.00mL 0.500mol·L－1的硫酸溶液吸收。将所得溶液稀释到250.00mL，取25.00mL该溶液，用0.2000mol·L－1NaOH标准溶液滴定过剩的硫酸。重复实验平均消耗NaOH溶液25.25mL。样品中Mg3N2的质量分数为___________(保留一位小数)。滴定过程中若有NaOH溶液溅出，测定结果将___________(填“偏高”或“偏低”)
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【题目】对水样中M的分解速率的影响因素进行研究。 在相同温度下，M的物质的量浓度[c(M)]随时间(t)的变化如下图所示。下列说法错误的是
A. 水样酸性越强，M的分解速率越快
B. 水样中添加Cu2+，能加快M的分解速率
C. 由②③得，反应物浓度越大，M的分解速率越快
D. 在0~20 min内，②中M的分解速率为0.015 mol·L1·min1
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【题目】通过实验探究发现化学反应中的某种规律，再寻求理论上的科学合理解释，是化学工作者的重要研究方法。
I.在体积可变的密闭容器中投入1 mol CO和2molH2，不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
(1)M点H2的转化率为___________；反应速率N点v正(CO)___________M点ν逆(CO)(填“>”“＜”或“=”)
(2)若M点对应混合气体的体积为1L，则506K时，该反应平衡常数K=___________(保留三位小数)。图表示平衡常数的对数(lgK)与温度的关系，B、C点中能正确表示该反应的lgK与T的关系的点为___________。
(3)在2L恒容密闭容器中充入 a mol H2、2 mol CO和7.4 mol CH3OH(g)，在506K下进行上述反应。为了使该反应逆向进行，a的取值范围为___________。
Ⅱ.砷及其化合物有着广泛的用途。砷有两种常见的弱酸，砷酸(H3AsO4)和亚砷酸(H3AsO3)。已知H3AsO4的pKa1、pKa2、pKa3依次为2.25、6.77、11.40(已知：pKa=－lgKa)。
回答下列问题：
(4)NaH2AsO4溶液呈___________(填酸性”、“中性”或“碱性”)，试通过计算说明___________。
(5)某小组同学欲探究可逆反应AsO33－+I2+2OH－AsO43－+2I－+H2O，设计如图所示装置。加入试剂并连接裝置，电流由C2流入C1。当电流变为零时，向装置左边烧杯中逐滴加入一定量2 mol/L HCl，发现又产生电流，实验中电流与时间的关系如图所示。
写出图4中c点对应的正极反应式___________，能判断该反应达到平衡状态的是___________。
a.2v(I－)正=v(AsO33－)逆 b.溶液pH不再变化
c.电流表示数变为零 d.右边烧杯中c(K+)不变
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【题目】X、Y、Z、R、W是原子序数递增的五种短周期主族元素，周期数之和为11，其中Y元素最高化合价与最低化合价代数和为2, Z和R可形成R2Z和R2Z2型化合物，R是五种元素中原子半径最大的，Z和W是同族元素，下列说法错误的是
A. 简单离子半径人小顺序为：W>Z>R
B. X2Z2的电子式为：
C. X2Z的沸点比X2W的沸点高
D. Y元素最高价氧化物的水化物浓溶液可以用铝制容器盛装
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【题目】甲醇（CH3OH）有很多用途。回答下列问题：
I．甲醇可用于制取甲醛（HCHO）。
（1）甲醇的沸点为64 ℃，甲醛的沸点为-21 ℃，甲醇的沸点较高的原因是__________。
（2）甲醇分子中采用sp3杂化的原子有____________(填元素符号)；甲醛分子中σ键与π键之比为_____________。
II．直接甲醇燃料电池(DMFC)因其具有质量轻、体积小、结构简单、比能量密度高、低温操作等优点，DMFC阳极普遍采用以铂（Pt）为基础 的二元催化剂，如Pt-Cr合金等。
（3）基态Cr原子的未成对电子数为______________。
（4）与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是_______。（填元素符号）
（5）已知金属铂晶胞结构如右图所示。催化剂的XRD图谱分析认为：当铂中掺入Cr原子后，Cr替代了晶胞面心位置上的Pt，该催化剂的化学式为_______，晶体中与1个Pt原子相紧邻的Cr原子有_____个。
（6）若铂原子半径为r pm，铂摩尔质量为M g·mol－1，铂晶体的密度为ρ g·cm－3，则阿伏加德罗常数NA为_____mol－1（用有关字母列出计算式即可）。
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