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3.直接甲醇燃料电池以其供电量大、持续时间长而极具发展前景,其工作原理如图所示,下列关于它的说法正确的是(  )
A.电子经外电路自b极流向a极
B.b极的电极半反应为O2+4e-+4H+=2H2O
C.质子交换膜中的H+流向a极
D.以此电池供电,电解CuSO4溶液,理论上每生成0.1molCu最少需要氧气1.12L

分析 交换膜为质子交换膜,所以电解质溶液呈酸性,燃料电池中负极上加入燃料、正极上通入氧化剂,所以该燃料电池中,a为负极、b为正极,负极反应式为CH3OH(l)+H2O(l)-6e-=CO2(g)↑+6H+、正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,阳离子向正极移动,结合转移电子守恒进行计算.

解答 解:A.燃料电池中加入燃料电极是负极、加入氧化剂电极是正极,所以加入甲醇的电极a是负极、加入空气的电极b是正极,电子从 a沿导线流向b电极,故A错误;
B.b是正极,电解质溶液呈酸性,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故B正确;
C.放电时,阳离子向正极移动,a是负极、b是正极,所以质子交换膜中的H+流向b极,故C错误;
D.温度和压强未知,无法确定气体摩尔体积,所以不能计算需要氧气体积,故D错误;
故选B.

点评 本题考查化学电源新型电池,明确原电池原理是解本题关键,为高频考点,知道正负极的判断、电极反应式的书写、离子及电子移动方向,易错选项是D,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.菠萝酯F是一种具有菠萝香味的赋香剂,其合成路线如下:

已知

(1)A的结构简式为,A中所含官能团的名称是醛基、碳碳双键.
(2)由A生成B的反应类型是加成反应,E的某同分异构体只有一种相同化学环境的氢,该同分异构体的结构简式为
(3)写出D和E反应生成F的化学方程式
(4)结合题给信息,以溴乙烷和环氧乙烷为原料制备1-丁醇,设计合成路线(其他试剂任选).
合成路线流程图示例:

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列说法正确的是(  )
A.若H2O2分解产生1molO2,理论上转移的电子数约为4×6.02×1023
B.室温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液pH>7
C.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀
D.一定条件下反应N2+3H2?2NH3达到平衡时,3v(H2)=2v(NH3

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.稀土是一种不可再生的战略性资源,被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域.一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如图1:

已知:①废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)如表所示;
     ②不同离子沉淀的pH如图2所示.
阶段/含量%/成分Y2O3ZnOAl2O3PbO2MgO
预处理前24.2841.827.811.670.19
预处理后68.515.424.335.430.50
(1)步骤Ⅰ中进行原料预处理的目的为除去ZnO和Al2O3;富集稀土元素;降低后续耗酸量.
(2)步骤Ⅱ中有黄绿色气体产生,该反应的化学方程式为PbO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbCl2+Cl2↑+2H2O.
(3)步骤Ⅲ中发生的主要反应的离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(4)步骤Ⅳ中除杂试剂DDTC除去的杂质离子有Zn2+、Pb2+,其不能通过直接加碱的方法除去,原因为Zn2+、Pb2+与Y3+沉淀的pH相近,三者因同时沉淀而无法分离.
(5)步骤Ⅴ中Y3+沉淀完全时,需保证滴加草酸后的溶液中c(C2O42-)不低于2.0×10-6mol/L.(已知:当离子浓度小于10-5mol/L时,沉淀就达完全;Ksp[Y2(C2O43]=8.0×10-25
(6)步骤Ⅵ中草酸钇隔绝空气加热可以得到Y2O3,该反应的化学方程式为Y2(C2O43$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Y2O3+3CO↑+3CO2↑.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.已知X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示,下列说法正确的是(  )
A.Z单质的化学活泼性一定比Y单质的强
B.W的原子序数可能是Y的原子序数的2倍
C.W的气态氢化物的稳定性一定比Y的强
D.X和W两元素不可能形成共价化合物

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8.如图有关图示分析正确的是(  )
A.如图a所示,集气瓶内充满Cl2和CH4的混合气体或NO2和O2的混合气体,置于光亮处,将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水会进入集气瓶,并可能充满集气瓶
B.Pt为电极,电解含0.10 mol M+和0.1 mol N3+(M+、N3+均为金属阳离子)的溶液,阴极析出金属单质或气体的总物质的量(y)与导线中通过电子的物质的量(x)的关系如图c,离子氧化能力M+>N3+>H+
C.如图b所示,X为铁棒,Y为铜棒,M为直流电源,当S闭合后,当b为NaOH溶液,X极附近产生白色沉淀时,电子从X极流入M
D.图d为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化,则N≡N的键能为946kJ/mol,其热化学方程式为  N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=-180 kJ/mol

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15.A、B、C、D四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,已知这四种元素中只有一种是金属元素.下列判断正确的是(  )
A.C的氯化物与水反应,可生成白色烟雾
B.A的氧化物对应的水化物一定为强酸
C.D的最高价氧化物对应的水化物能和D的氢化物发生反应生成盐
D.向含B元素的盐溶液中滴加碳酸氢钠溶液,可能不出现白色沉淀

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12.关于下列各装置图的叙述不正确的是(  )
A.
用装置精炼铜,则b极为精铜,电解质溶液为CuSO4溶液
B.
装置的总反应是Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
C.
装置中钢闸门应与外接电源的负极相连
D.
装置中的铁钉浸入浓硫酸中几乎没被腐蚀

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13.某课外小组以石蜡为原料进行如图所示转化关系的实验探究,其中E具有果香味,且分子中含4个碳原子.试填空:
(1)B、D中官能团的名称:B醛基、D酯基
(2)A→B的化学方程式为CH2=CH2+H2O$\stackrel{一定条件下}{→}$CH3CH2OH,反应类型为加成反应.
(3)B+D→E的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O,反应类型为酯化反应.

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