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11.液体燃料电池相对于气体燃料电池具有体积小,无需气体存储装置等优点.一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示.该电池用空气中的氧气作为氧化剂,H2SO4作为电解质.下列关于该燃料电池的叙述正确的是(  )
A.电流从左侧电极经过负载后流向右侧电极
B.负极发生的电极反应式为N2H4-4e-═N2↑+4H+
C.利用该燃料电池工业上可以电解MgCl2溶液制备Mg
D.该燃料电池持续放电时,右侧电池区中因电极反应消耗H+,故c(H+)逐渐减小

分析 该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,左侧为负极,电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,正极上氧气得电子发生还原反应,右侧为正极,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向、电流的方向分析解答.

解答 解:A、燃料电池中可燃物作负极,氧气作正极,故电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极,故A错误;
B、可燃物N2H4作负极发生氧化反应,故B正确; 
C、电解MgCl2溶液阴极是H+得电子而不是Mg2+得电子,故无法制得镁,应电解熔融的MgCl2制备镁,故C错误;
D、右侧电极作正极,发生反应O2+4e-+4H+═2H2O,当消耗1 mol氧气时消耗4 mol H+,因电路中通过4 mol电子,故由左侧电极区转移过来4 mol H+,故c(H+)不变,故D错误.
故选B.

点评 本题考查了燃料电池,明确正负极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,要结合电解质溶液的酸碱性书写,注意电流的方向和电子的流向相反,难度不大.

练习册系列答案
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1.一定温度下,在2L的恒容密闭容器内发生的反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示.请回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为2N?M.
(2)在t2时刻存在的等量关系是M、N的物质的量相等,此时反应是否达到化学平衡状态?否(填“是”或“否”).
(3)在t3时刻v正=v逆(填“>”、“<”或“=”),理由是在t3时刻M、N的物质的量为定值,处于平衡状态.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

2.(1)提取溴水中的溴,可采用的方法:萃取.
(2)用作发酵粉,或者用于治疗胃酸过多的物质是:小苏打(NaHCO3).
(3)写出实验室制氯气的化学方程式:MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.

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19.为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-?2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化.实验如下:

(1)待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到平衡状态.
(2)iii是ii的对比试验,目的是排除有ii中溶液稀释,c(Fe2+)降低造成的影响.
(3)i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化.用化学平衡移动原理解释原因:i中Ag+消耗I-:Ag+(aq)+I-(aq)?AgI(s),I-浓度下降,使平衡2Fe3++2I-?2Fe2++I2逆向移动;ⅱ中增大Fe2+浓度,同样平衡2Fe3++2I-?2Fe2++I2逆向移动.
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测“2Fe3++2I-?2Fe2++I2”i中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用如图1装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证.
 ①K闭合时,指针向右偏转,b作正极.
 ②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管滴加0.01mol/L AgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是左侧溶液颜色褪色,有黄色沉淀生成,电流计指针向左偏转.
(5)按照(4)的原理,该同学用图2装置进行实验,证实了 ii中Fe2+向Fe3+转化的原因,
①转化原因是c(Fe2+)升高,导致Fe2+的还原性强于I-
②与(4)实验对比,不同的操作是当指针归零后,不向左管滴加AgNO3溶液,而是向右管加入1mL1mol•L-1FeSO4溶液.
(6)实验I中,还原性:I->Fe2+;而实验II中,还原性:Fe2+>I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是该反应为可逆的氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等. 水垢会形成安全隐患,需及时清洗除去.清洗流程如下:
Ⅰ.加入NaOH和Na2CO3混合液,加热,浸泡数小时;
Ⅱ.放出洗涤废液,清水冲洗锅炉,加入稀盐酸,浸泡;
Ⅲ.向洗液中加入Na2SO3溶液;
Ⅳ.清洗达标,用NaNO2溶液钝化锅炉.
(1)用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O.
(2)已知:20℃时溶解度/g
CaCO3CaSO4Mg(OH)2MgCO3
1.4×10-32.55×10-29×10-41.1×10-2
则步骤Ⅰ中加入Na2CO3可除去水垢中的CaSO4
(3)在步骤Ⅱ中:
①被除掉的水垢除铁锈外,还有CaCO3、Mg(OH)2、SiO2
②清洗过程中,溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀,用离子方程式解释其原因2Fe3++Fe═3Fe2+
(4)步骤Ⅲ中,加入Na2SO3的目的是SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+,将Fe3+还原成Fe2+,防止Fe3+腐蚀锅炉.(结合离子方程式用文字表达)
(5)步骤Ⅳ中,钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe3O4保护膜.
①完成并配平其反应的离子方程式:

②如果有16.8g铁被钝化,则转移的电子数为4.82×1023(保留三位有效数字).

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16.某物质M具有热导率高、高温下电绝缘性好、高温下材料强度大、无毒等优异性能.经检测,M中只含有两种短周期元素.现取41g M溶于适量的NaOH溶液中恰好反应,得到无色溶液A和22.4L气体B(气体体积为标准状况下测得),该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.往反应后的溶液中逐滴加入盐酸,可观察到溶液先变浑浊后变澄清.
物质B有以下转化关系:B$\stackrel{x}{→}$C$\stackrel{x}{→}$D$\stackrel{H_{2}O}{→}$E,E是一种强酸.将C和D的混合物溶解在接近零度的水中,即可得到一种弱酸F的水溶液.请回答下列问题:
(1)物质M的化学式为AlN.
(2)无色溶液A呈碱性,其原因是AlO2-+2H2O?Al(OH)3+OH-(用离子方程式表示).
(3)弱酸F是一种比碳酸酸性稍强的弱酸,具有较强的氧化性,通常在室温下易分解.要制得F溶液,可以往冷冻的其钠盐浓溶液中加入或通入某种物质,下列物质不适合使用的是bd(填序号).
a.盐酸b.二氧化碳  c.稀硫酸d.二氧化硫
(4)工业碱性废水中若含有NO2-,可用铝粉除去.已知此反应体系中检测到B气体.写出上述反应的离子方程式:2Al+NO2-+OH-+H2O=2AlO2-+NH3↑.若改用电解法将废水中NO2-转换为N2除去,N2将在阴极(填“阴极”或“阳极”)生成,电极反应式为2NO2-+6e-+4H2O=N2+8OH-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.牙齿洁白,人人喜欢.将漂白剂沾在牙套上,牙齿咬住牙套可使牙齿变得洁白.下列物质溶于水后所得溶液可作为牙齿漂白剂的是(  )
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.下列除去杂质(括号内的是杂质)所选用的试剂合理的是(  )
A.Al (Fe):浓硝酸B.MgO(Al2O3):盐酸
C.FeCl3(FeCl2):氯水D.FeCl2(CuCl2):氢氧化氢钠溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.下列各组物质,其分子数相同的是(  )
A.1gH2和8g O2
B.1molCO和22.4L水蒸气(一个标准大气压、100℃)
C.18g水和标况时22.4L CO2
D.3molSO2和2mol SO3

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