19.科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝如圖所示人工光合系統(tǒng),利用該裝置成功地實(shí)現(xiàn)了以CO2和H20合成CH4.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
( 。
A.該裝置中存在兩種能量的轉(zhuǎn)換形式
B.電池工作時(shí),H+向負(fù)極移動(dòng)
C.為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率,最好向裝置中加入少量鹽酸
D.銅電極表面的電極反應(yīng)式為:C02+8e-+8H+═CH4+2H20

分析 該裝置中,根據(jù)電子流向知,GaN是負(fù)極、Cu是正極,負(fù)極反應(yīng)式為:2H2O-4e-=4H++O2↑,正極反應(yīng)式為:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng),以此解答該題.

解答 解:A.該裝置中將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能以及化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,存在兩種能量的轉(zhuǎn)換形式,故A正確;
B.原電池工作時(shí),陽(yáng)離子向正極移動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C.可向裝置中加入少量的酸作電解質(zhì),由于鹽酸易揮發(fā),生成的甲烷中會(huì)混有HCl氣體,應(yīng)加入硫酸,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)電子流向知,Cu是正極,正極上二氧化碳得電子和氫離子反應(yīng)生成甲烷,電極反應(yīng)式為:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,故D正確.
故選AD.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)電源新型電池,題目難度中等,明確原電池原理為解答根據(jù),注意正確判斷電極反應(yīng)、電子流向、離子流向,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

12.籃烷的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.籃烷的分子式為C12H20
B.籃烷分子中存在2個(gè)六元環(huán)
C.籃烷分子中存在3個(gè)五元環(huán)
D.籃烷的一氯代物共有4種同分異構(gòu)體

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

10.過(guò)氧化鈣(CaO2)是一種白色、無(wú)毒、難溶于水的固體,能殺菌消毒,廣泛用于果蔬保鮮、空氣凈化、污水處理等方面.工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程如下:

①在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2;
②在第①步的生成的產(chǎn)物中加入30% H2O2,反應(yīng)生成CaO2•8H2O沉淀;
③經(jīng)過(guò)陳化、過(guò)濾,水洗得到CaO2•8H2O,再脫水干燥得到CaO2
完成下列填空:
(1)第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3•H2O+CaCl2
(2)生產(chǎn)中可循環(huán)使用的物質(zhì)是NH4Cl.
(3)檢驗(yàn)CaO2•8H2O是否洗凈的方法是取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加少量硝酸酸化的硝酸銀溶液,觀察是否產(chǎn)生白色沉淀,如果產(chǎn)生白色沉淀就證明沒(méi)有洗滌干凈,否則洗滌干凈.
(4)已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2.如圖是實(shí)驗(yàn)室測(cè)定產(chǎn)品中CaO2含量的裝置(夾持裝置省略).
若所取產(chǎn)品質(zhì)量是m g,測(cè)得氣體體積為V mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{9V}{14m}$%(用字母表示).過(guò)氧化鈣的含量也可用重量法測(cè)定,需要測(cè)定的物理量有樣品質(zhì)量和反應(yīng)后固體質(zhì)量.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

7.化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境、生活密切相關(guān).下列說(shuō)法正確的是(  )
A.CO2、CH4、N2等均是造成溫室效應(yīng)的氣體
B.“地溝油”經(jīng)過(guò)加工處理后,可以用來(lái)制造燃油
C.鐵粉、生石灰、硅膠是食品包裝中常用的干燥劑
D.目前加碘食鹽主要添加的是KI

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

14.下列各組物質(zhì)中,互為同分異構(gòu)體的是( 。
A.石墨和富勒烯B.H2O和H2O2C.1H 和 2HD.乙醇和二甲醚

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

4.欲配制1.0mol/L 的NaOH溶液250mL,回答下列問(wèn)題:
(1)用托盤天平稱取NaOH固體10.0g,藥品應(yīng)放在小燒杯中稱量.
(2)稱量后,配制此溶液最主要的儀器名稱是250mL容量瓶.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

11.用鐵、鋁混合物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

操作X的名稱是過(guò)濾.若鋁和鐵的物質(zhì)的量相等,前后兩次生成氣體A的物質(zhì)的量之比為3:2,溶液B中陰離子除OH-外還有AlO2-.溶液D中存在的金屬離子主要為Fe2+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

8.FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設(shè)備,所以工業(yè)上常選用電浮選凝聚法處理污水.其原理是保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過(guò)電解生成Fe(OH)3沉淀.某課外小組用電浮選凝聚法處理污水,設(shè)計(jì)如圖所示裝置示意圖.
(1)氯化鐵能用作水處理劑的原因是Fe3++3H2O=Fe(OH)3(膠體)+3H+,F(xiàn)e(OH)3膠體能吸附并沉降水中懸浮的物質(zhì)(用離子方程式及必要的文字說(shuō)明);
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小,導(dǎo)電能力較差,產(chǎn)生氣泡速率緩慢,無(wú)法使懸浮物形成浮渣.此時(shí),應(yīng)向污水中加入適量的C;
A.BaSO4    B.CH3CH2OH     C.Na2SO4D.NaOH
(3)電解池陽(yáng)極發(fā)生了兩個(gè)電極反應(yīng),其中一個(gè)反應(yīng)生成一種無(wú)色氣體,則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式分別是:ⅠFe-2e-=Fe2+,Ⅱ2H2O-4e-=4H++O2↑;
(4)電極反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ的生成物反應(yīng)得到Fe(OH)3沉淀的離子方程式是4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+;
(5)該燃料電池以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料作電極.為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定,電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)(如圖).A物質(zhì)的化學(xué)式是CO2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

9.張亭棟研究小組受民間中醫(yī)啟發(fā),發(fā)現(xiàn)As2O3(俗稱砒霜)對(duì)白血病有明顯的治療作用.氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是VA族的元素,該族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途.回答下列問(wèn)題:

(1)As原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)P和S是同一周期的兩種元素,P的第一電離能比S大,原因是P的p亞層是半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,所以第一電離能比硫的大.
(3)NH4+中H-N-H的鍵角比NH3中H-N-H的鍵角大(填“大”或“小”),原因是NH4+中的氮原子上均為成鍵電子,而NH3分子中的氮原子上有一對(duì)孤對(duì)電子,孤對(duì)電子和成鍵電子之間的排斥力強(qiáng)于成鍵電子和成鍵電子之間的排斥力.
(4)Na3AsO4中含有的化學(xué)鍵類型包括離子鍵、共價(jià)鍵;AsO43-的空間構(gòu)型為正四面體,As4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示,則在該化合物中As的雜化方式是sp3
(5)化合物NH5中的所有原子最外層都滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則NH5是離子晶體.
(6)白磷(P4)的晶體屬于分子晶體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2(小圓圈表示白磷分子).己知晶胞的邊長(zhǎng)為a cm,阿伏加德羅常數(shù)為NA mol-l,則該晶胞中含有的P原子的個(gè)數(shù)為16,該晶體的密度為$\frac{496}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3(用含NA、a的式子表示).

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