2.有一種新型燃料電池,工作時在一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-.現(xiàn)用該燃料電池和惰性電極電解Na2SO4溶液一段時間,假設(shè)電解時溫度不變,下列說法不正確的是( 。
A.在熔融電解質(zhì)中,O2-由正極移向負(fù)極
B.電解一共生成0.9 mol氣體時,理論上消耗0.1 mol丁烷
C.電解池的陽極反應(yīng)式為4OH--4e-═2H2O+O2
D.通入空氣的一極是正極,電極反應(yīng)式為O2+4e-═2O2-

分析 丁烷具有還原性,為原電池的負(fù)極,被氧化,電極反應(yīng)式為C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,通入空氣的一極為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-,總反應(yīng)式為2C4H10+13O2→8CO2+10H2O,用該燃料電池和惰性電極電解Na2SO4溶液,相當(dāng)于電解水在陰極氫離子得電子生成氫氣,陽極氫氧根失電子生成氧氣,以此解答該題,注意電解質(zhì)和離子的定向移動方向.

解答 解:A、原電池中陰離子向負(fù)極移動,陽離子向正極移動,所以在熔融電解質(zhì)中,O2-移向負(fù)極,故A正確;
B、用該燃料電池和惰性電極電解Na2SO4溶液,相當(dāng)于電解水在陰極氫離子得電子生成氫氣,陽極氫氧根失電子生成氧氣,總反應(yīng)為2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$O2↑+2H2↑,則電解一共生成0.9mol氣體時,即生成0.6mol氫氣,0.3mol氧氣,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.6×2=1.2mol,又丁烷具有還原性,為原電池的負(fù)極,被氧化,電極反應(yīng)式為C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,所以消耗$\frac{1}{26}$×1.2=0.046mol,故B錯誤;
C、電解池的陽極反應(yīng)式為氫氧根失電子生成氧氣,電極反應(yīng)為:4OH--4e-═2H2O+O2↑,故C正確;
D、通入空氣的一極為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-,故D正確;
故選B.

點(diǎn)評 本題考查原電池、電解池知識,題目難度中等,注意電解質(zhì)溶液為非水物質(zhì),此為解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.下列物質(zhì)的使用不涉及化學(xué)變化的是( 。
A.制取粗硅B.用生石灰干燥氨氣
C.濃氨作制冷劑D.實(shí)驗室中用棕色試劑瓶裝濃HNO3

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13.為了鑒定溴乙烷中溴元素的存在,試分析下列各步實(shí)驗,其中操作順序合理的是( 。
①加入AgNO3溶液  ②加入NaOH溶液  ③加熱  ④用HNO3酸化溶液.
A.①②③④B.②③④①C.④③②①D.②③①④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.X、Y、Z、W是四種短周期元素,X原子M層上的電子數(shù)是原子核外電子層數(shù)的2倍;Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍;Z元素的單質(zhì)為雙原子分子,Z的氫化物水溶液呈堿性;W元素最高正價是+7價.回答下列問題:
(1)元素X原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)元素Y的一種同位素可測定文物年代,這種同位素的符號是146C.
(3)元素Z能與氫元素形成一價陰離子,該陰離子的電子總數(shù)是10,與該離子電子總數(shù)相等的Z與氫形成的微粒是NH3、NH4+
(4)ZW3常溫下呈液態(tài),可與水反應(yīng)生成一種酸和一種堿,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NCl3+4H2O═3HClO+NH3•H2O.
(5)探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學(xué)習(xí)的重要方法之一.X、Y、Z、W四種元素的最高價氧化物的水化物中化學(xué)性質(zhì)明顯不同于其他三種酸的是H2CO3(用酸的分子式表示).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.現(xiàn)有200mLMgCl2、AlCl3的混合溶液,其中c(Mg2+)=0.2mol/L,c(Cl-)=1.3mol/L,要使Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2并使Mg2+、Al3+分離開來,至少需4mol/L的NaOH溶液多少mL?

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.下表是元素周期表的一部分,請針對表中所列標(biāo)號為①~⑩的元素回答下列問題.

周期
IAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
(1)非金屬性最強(qiáng)的元素是F(填元素符號,下同),形成化合物種類最多的元素是C.
(2)畫出⑨元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖.②的氫化物含有化學(xué)鍵的類型是共價鍵,與②的氫化物分子所含電子總數(shù)相等的分子是H2O(舉一例、填化學(xué)式,下同)、離子是OH-
(3)第三周期元素除⑩外原子半徑最小的是Cl(填元素符號),這些元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物中堿性最強(qiáng)的是NaOH(填化學(xué)式,下同),具有兩性的是Al(OH)3
(4)⑤⑥⑦單質(zhì)的活潑性順序為Na>Mg>Al (填元素符號),判斷的實(shí)驗依據(jù)是單質(zhì)與水或酸反應(yīng)的劇烈程度Na>Mg>Al(寫出一種).

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14.下列有關(guān)實(shí)驗原理、方法和結(jié)論都正確的是(  )
A.實(shí)驗室配置氯化鐵溶液,將氯化鐵固體溶于水,加鹽酸抑制水解
B.取少量溶液X,向其中加入適量新制氯水,再加幾滴KSCN溶液,溶液變紅,說明X溶液中一定含有Fe2+
C.室溫下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入適量NaOH溶液,振蕩、靜置后分液,可除去苯中少量苯酚
D.已知I3-?I2+I-,向盛有KI3溶液的試管中加入適量CCl4,振蕩靜置后CCl4層顯紫色,說明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.下列各組元素中,第一電離能依次減小的是( 。
A.H  Li  Na  KB.Na  Mg Al  ClC.I Br Cl FD.F O N C

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.G.X.Y.Z.Q均為氯(Cl)的含氧化合物,它們有如下關(guān)系:
①G→Q+NaCl
②Q+H2O-→X+H2
③Y+NaOH→G+Q+H2O
④Z+NaOH→Q+X+H2O
這五種化合物中,氯的化合價由低到高的順序是( 。
A.QGZYXB.GYQZXC.GYZQXD.ZXGYQ

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