【题目】(9分)
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2 ，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。
回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。
(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生．其中b电极上得到的是 ，电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ；
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为
（法拉第常数F=9.65×l04C.mol-1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。
【答案】：（1）O2+2H2O +4e—=4OH—，CH4+10OH--8e—=CO32-+ 7H2O；（2）H2；2NaCl+2H2O
2NaOH+ H2↑+ Cl2↑；（3）（1L/22.4L.mol-1）×8×9.65× 104C.mol-1 =3.45×104C；4。
【解析】
试题（1）碱性条件下甲烷燃料电池正极的电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极的电极反应为CH4＋10OH－－8e－=CO32-＋7H2O；
（2）a极是阳极，b极是阴极，所以b电极上氢离子得电子，得到的是H2，电解饱和氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中产生氢氧化钠，所以电池反应式为：2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；
（3）根据的负极反应式，通入1mol甲烷时失电子8mol，总电量为8×96500C，由于图中的两个电池是串联，故可知线路上转移的电子与一个燃料电池时相同，若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，物质的量为1/22.4mol，反应完全，则理论上通过电解池的电量为：（1L/22.4L.mol-1）×8×9.65×104C · mol－1=3.45×104C；最多能产生的氯气体积为4L。
教材全解字词句篇系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】某学习小组设计实验探究CuSO4分解产物
Ⅰ．甲同学选择下列装置设计实验探究硫酸铜分解的气态产物SO3、SO2和O2，并验证SO2的还原性。
回答下列有关问题
(1)上述装置按气流从左至右排序为A、D、___________E、F（填代号）。
(2)装置D的作用是______________________；能证明有SO3生成的实验现象是______________________。
(3)在实验过程中C装置中红色溶液逐渐变为无色溶液，说明A中分解产物有___________；待C中有明显现象后，F开始收集气体，F装置中集气瓶收集到了少量气体，该气体是___________（填化学式）。
(4)为了验证SO2的还原性，取E装置中反应后的溶液于试管中，设计如下实验：
a.滴加少量的NH4SCN溶液 b.滴加少量的K3[Fe(CN)6]溶液
c.滴加酸性KMnO4溶液 d.滴加盐酸酸化的BaCl2溶液
其中，方案合理的有___________（填代号），写出E装置中可能发生反应的离子方程式：________________。
Ⅱ．乙同学利用A中残留固体验证固体产物（假设硫酸铜已完全分解）查阅资料知，铜有+2、+1价，且分解产物中不含0价的铜。Cu2O在酸性条件下不稳定，发生反应：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
(5)为了验证固体产物中是否有Cu2O，设计了下列4种方案，其中能达到实验目的的是___________。
甲：取少量残留固体于试管，滴加足量的稀硝酸，观察溶液颜色是否变为蓝色
乙：取少量残留固体于试管，滴加足量的稀硫酸，观察溶液颜色是否变为蓝色
丙：取少量残留固体于试管，滴加足量的稀盐酸，观察是否有红色固体生成
丁：取少量残留固体于试管，通入氢气，加热，观察是否生成红色固体
(6)经检验CuSO4分解生成CuO、Cu2O、SO3、SO2和O2，且CuO、Cu2O的质量之比为5：9，SO2、O2、SO3的体积之比（同温同压下测定）为4：3：2。写出CuSO4分解的化学方程式：______________。
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【题目】在t ℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知t ℃时AgCl的Ksp＝4×10－10，下列说法正确的是( )
A. 加入NaBr固体，AgBr的溶解度减小，Ksp也减小
B. 在AgBr饱和溶液中加入固体NaBr，可使溶液中c点变到b点
C. 图中a点对应的是有AgBr沉淀生成
D. 在t ℃时，AgCl(s)＋Br－(aq) AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K≈816
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【题目】在一密闭容器中有HCHO、H2和O2混合气体共10 g，放入足量Na2O2用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重4 g，则原混合气体中O2的质量分数是
A．40% B．33.3% C．60% D．36%
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【题目】某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是（ ）
A.a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋+2e-= Cu
C.无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D.a和b用导线连接时，SO42-向铜电极移动
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【题目】Fe(OH)2由于在空气中易被氧化，制取时很难观察到白色沉淀现象，只能看到灰绿色，采用图装置使用Fe，H2SO4（稀），NaOH溶液可在还原性气氛中制取Fe(OH)2白色沉淀，且较长时间内不变色，其中C为弹簧夹。（提示：还原性气氛如氢气环境）
（1）则锥形瓶A中应加入的药品为________________________。
（2）锥形瓶B中应加入的药品为________________________。
（3）容器A中的反应开始后，请简单写出完成制备Fe(OH)2的后续操作步骤。
___________________________________________________________________。
（4）若在反应开始之前先关闭弹簧夹C，则实验现象为：______________________________；请写出此时B瓶中发生的化学反应的离子方程式：_________________________。
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【题目】铁触媒是重要的催化剂，CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性：Fe+5CO=Fe(CO)5；除去CO的化学反应方程式为：[Cu(NH3)2]OOCCH3+CO+NH3=[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3。
请回答下列问题：
（1）C、N、O的电负性由大到小的顺序为_________________，基态Fe原子的价电子排布图为________________。
（2）Fe(CO)5又名羰基铁，常温下为黄色油状液体，则Fe(CO)5的晶体类型是__________，与CO互为等电子体的分子的电子式为_________________。
（3）配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是_____________，配体中提供孤对电子的原子是___________________________________。
（4）用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反应中，肯定有_______________形成。
a．离子键 b．配位键 c．非极性键 d．б键
（5）NaAlH4晶体的晶胞如图
，与Na＋紧邻且等距的AlH4－有___________个；NaAlH4晶体的密度为_________g·cm－3（用含a的代数式表示）。
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【题目】某科研人员提出HCHO(甲醛）与O2在羟基磷灰石（HAP)表面催化生成H2O的历程，该历程示意图如下（图中只画出了 HAP的部分结构）：
下列说法不正确的是
A. HAP能提高HCHO与O2的反应速率
B. HCHO在反应过程中，有C-H键发生断裂
C. 根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2
D. 该反应可表示为：HCHO+O2
CO2+H2O
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【题目】利用“Na—CO2”电池可将 CO2 变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na—CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，放电时总反应的化学方程式为 4Na＋3CO2=2Na2CO3＋C。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图所示，下列说法中不正确的是
A.电流流向为 MWCNT→导线→钠箔
B.放电时，正极的电极反应式为 3CO2＋4Na＋＋4e－=2Na2 CO3＋C
C.选用高氯酸钠—四甘醇二甲醚作电解液的优点是导电性好，不与金属钠反应，难挥发
D.原两电极质量相等，若生成的Na2CO3 和C 全部沉积在电极表面，当转移 0.2 mol e－时，两极的质量差为 11.2 g
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