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8.科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4.下列关于该电池叙述错误的是(  )
A.为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量盐酸
B.Cu电极上的电极反应为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O
C.H+从左池移向右池
D.当装置中有1mol CH4生成时,GaN电极有44.8LO2生成

分析 该装置中,根据电子流向知,GaN是负极、Cu是正极,负极反应式为:2H2O-4e-=4H++O2↑,正极反应式为:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,电解质溶液中阳离子向正极移动,以此解答该题.

解答 解:A.向装置中加入少量盐酸,作电解质,增强导电性,则可以提高该人工光合系统的工作效率,故A正确;
B.根据电子流向知,Cu是正极,正极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成甲烷,电极反应式为:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,故B正确;
C.原电池工作时,阳离子向正极移动,则H+从左池移向右池,故C正确;
D.Cu是正极,电极反应式为:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,GaN是负极,负极反应式为:2H2O-4e-=4H++O2↑,所以根据得失电子守恒,当装置中有1mol CH4生成时,GaN电极有标况下44.8LO2生成,未指明标况,无法计算,故D错误.
故选D.

点评 本题考查化学电源新型电池,题目难度中等,明确原电池原理为解答根据,注意正确判断电极反应、电子流向、离子流向,难点是电极反应式的书写.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.下列选用的仪器和药品能达到实验目的是(  )
ABCD
制乙炔的发生装置蒸馏时的接收装置分离固体氯化钠和碘单质准确量取一定体积K2Cr2O7标准溶液
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.明代《本草纲目》记载了民间酿酒的工艺:“凡破坏之酒,皆可蒸烧”,“以烧酒复烧二次,…,价值数倍也”,这里用到的方法可用于分离(  )
A.丙烯酸甲酯和甲醇B.对硝基甲苯和含硝酸的水层
C.硝酸钾和氯化钠D.氯化铵和碳酸铵

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列有关说法中正确的是(  )
A.已知25℃时NH4CN溶液显碱性,则25℃时的电离常数K(NH3•H2O)>K(HCN)
B.室温时,相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液中由水电离出的c(H+):盐酸小于醋酸溶液
C.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,向含有Cl-、CrO2-4且浓度均为0.010 mol•L-1溶液中逐滴加入0.010 mol•L-1的AgNO3溶液时,CrO2-4先产生沉淀
D.常温下pH=7的CH3COOH和NaOH混合溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.关于生活中的化学问题,下列说法错误的是(  )
A.地球上的绝大多数金属元素是以化合态形式存在
B.铜盐溶液都有毒,这主要是由于铜离子能使蛋白质变性
C.普通玻璃以纯碱、石灰石、石英砂为主要原料制得
D.SO2气体通入氯水中可以增强氯水溶液的漂白性

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.镁是一种重要的金属资源,在各领域都具有重要的作用.
(1)皮江法炼镁是我国生产镁的重要方法,其实质是在高温和真空条件下,有氧化钙存在时,通过硅还原氧化镁生成镁蒸气,与反应生成的固体硅酸二钙(2CaO•SiO2)相互分离,并经冷凝得到结晶镁.写出该反应的化学反应方程式Si+2MgO+2CaO=2CaO•SiO2+2Mg.
电解槽中先得到的是镁的蒸气,镁蒸气可以在下列D(填编号)气体氛围中冷却.
A.空气        B.氮气        C.水蒸气        D.氢气
(2)目前发达国家80%的镁来自于电解熔融氯化镁.电解原料无水氯化镁可由海水制备.主要有以下步骤:①在干燥的HCl气流中加热脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩冷却结晶.
其步骤先后顺序是②④③⑤④①(步骤可重复使用);在干燥的HCl气流中加热时,能得到无水MgCl2,其原因是HCl抑制MgCl2的水解.
(3)已知某温度下Mg(OH)2的Ksp=6.4×l0-12,当溶液中c(Mg2+)≤1.0×10-5mol•L-1可视为沉淀完全,则此温度下应保持溶液中c(OH-)≥8×10-4 mol•L-1
(4)在Mg(OH)2悬浊液中滴入饱和NH4Cl溶液,溶液变澄清.反应原因可能有两个:一是NH4+水解产生H+,H+再与Mg(OH)2反应;二是Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++2NH3•H2O(用离子方程式表示).
要验证谁是Mg(OH)2溶解的主要原因,可选取C代替NH4Cl溶液作对照实验.
A.NH4NO3       B.(NH42SO4     C.CH3COONH4      D.NH4HCO3
(5)镁电池是近年来科学技术研究的热点之一,如图为Mg-NaClO燃料电池结构示意图.其工作时Mg作Y(填“X”或“Y”)电极,正极的电极反应式:ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.化学与生活、生产密切相关,下列叙述正确的是(  )
A.为消除碘缺乏症,我国卫生部门规定食盐中必须加碘,其中碘元素以KI形式存在
B.空气污染日报中的空气污染指数的主要项目有可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮和二氧化碳
C.用含橙色的酸性重铬酸钾溶液的仪器检验酒驾,利用了乙醇的挥发性和还原性
D.为了获得更好的消毒效果,医用酒精的浓度通常为95%

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.一定温度下,在3个体积均为l.0L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)分别达到平衡.下列说法正确的是(  )
容器 温度(K)起始浓度(mol/L)CH3OH的平衡浓度(mol/L)
 H2 CO CH3OH
 ①4000.200.1000.08
 ②4000.400.200x
 ③500000.100.025
A.该反应的正反应是吸热反应
B.X=0.16
C.平衡时,容器②中H2的体积分数比容器①的大
D.400K时若再向容器①中充入0.10molH2、0.10molCO和0.10molCH3OH,则平衡将向正反应方向移动

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.下列关于丙烷结构、性质的推断中正确的是(  )
A.丙烷的3个碳原子不在同一直线上
B.丙烷可与氯水发生取代反应
C.丙烷能使溴水、酸性KMnO4溶液都褪色
D.丙烷可与强酸或强碱反应

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