20．瓦斯爆炸是煤礦開采中的重大危害，一種瓦斯分析儀（圖甲）能夠在煤礦巷道中的甲烷濃度達到一定濃度時，可以通過傳感器顯示．該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理，其裝置如下圖乙所示，其中的固體電解質(zhì)是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移動．

下列有關敘述正確的是（　�。�
A．電極b是正極，O2-由電極a流向電極b
B．瓦斯分析儀工作時，電池內(nèi)電路中電子由電極b流向電極a
C．當固體電解質(zhì)中有1 mol O2-通過時，電子轉(zhuǎn)移4 mol
D．電極a的反應式為：CH4+5O2--8e-═CO32-+2H2O

分析 該裝置是燃料電池，通入甲烷的電極a是負極、通入空氣的電極b是正極，放電時，負極反應式為CH4+5O2--8e-═CO32-+2H2O，正極反應式為O2+4e-=2O2-，電子從負極沿導線流向正極，原電池內(nèi)部陽離子向正極移動、陰離子向負極移動，據(jù)此分析解答．

解答 解：A．該原電池中，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，所以通入空氣的電極b是正極，內(nèi)電路中陰離子向負極移動，所以O2-由電極b流向電極a，故A錯誤；
B．電子不進入原電池內(nèi)部，內(nèi)電路是通過陰陽離子定向移動形成電流，故B錯誤；
C．每個O原子得到2個電子生成O2-，所以當固體電解質(zhì)中有1mol O2-通過時，電子轉(zhuǎn)移2mol，故C錯誤；
D．a(chǎn)是負極，負極上甲烷失電子和氧離子反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為CH4+5O2--8e-═CO32-+2H2O，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了化學電源新型電池的原電池原理應用，主要理解電池電解質(zhì)不是在水溶液中的氧化還原反應，電解質(zhì)是固體，O2-可以在其中自由移動，是本題的關鍵．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

10．化學與環(huán)境和能源密切相關．下列說法不正確的是（　�。�
A．氫氧燃枓電池、鉛蓄電池、硅太陽能電池都利用了原電池原理
B．新能源汽車的推廣與使用有助于減少光化學煙霧的產(chǎn)生
C．為防止重金屬等污染土壤和水體，廢電池應回收綜合利用
D．用可降解的“玉米塑料”制作一次性飯盒，能減少“白色污染”

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

11．NH3在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的作用，可以用來生產(chǎn)尿素等化學肥料，也可以用來制備一些配位化合物．
（1）合成氨是人類科學技術上的一項重大突破，工業(yè)合成氨生產(chǎn)中常用鐵觸媒作催化劑．請寫出Fe元素的基態(tài)原子的價電子排布式：3d64s2．
（2）CO2+2NH3$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$CO（NH2）2+H2O，則CO（NH2）2分子中C原子的雜化方式為sp2．其中C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N．
1mol CO（NH2）2中含有σ鍵的數(shù)目為7NA．
（3）向硫酸銅溶液中加入過量氨水，然后加入適量乙醇，溶液中會析出深藍色的[Cu（NH3）4]SO4•H2O晶體，與該物質(zhì)中的配體互為等電子體的陰離子的化學式為CH3-．
（4）鐵和氨氣在640℃可發(fā)生置換反應，產(chǎn)物之一的晶胞結構如圖，寫出該反應的化學方程式8Fe+2NH3$\frac{\underline{\;640℃\;}}{\;}$2Fe4N+3H2．

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

8．如圖1所示是實驗室中制取氣體的一種簡易裝置．
（1）請簡述檢驗它的氣密性的方法關閉止水夾，從左管處加水，使U形管兩端形成液面差，一段時間后，液面差沒有變化，說明氣密性良好．
（2）利用如圖1所示裝置可以制�。ㄌ罘磻餇顩r及發(fā)生反應是否需要的條件）不溶于水的塊狀固體、不需要加熱而反應生成的氣體．
某同學設計如圖2所示裝置，用粗鐵粒與16.9%稀硝酸反應制取NO氣體并探究產(chǎn)物中鐵的價態(tài)．請回答有關問題．

（3）已知16.9%稀硝酸的密度為1.10g/cm3，則其物質(zhì)的量濃度為2.95mol/L（計算結果保留兩位小數(shù)）．用若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL，所需的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和量筒．
（4）當打開止水夾a、關閉止水夾b時，A裝置的干燥管中觀察到的現(xiàn)象是有紅棕色氣體出現(xiàn)．B裝置燒杯中液體的作用是吸收NO2．當A裝置中氣體幾乎無色時，打開止水夾b，關閉止水夾a，可用C裝置收集NO氣體．
（5）已知下列反應可以發(fā)生：Fe2O3+3KNO3+4KOH$\stackrel{高溫}{→}$2K2FeO4+3KNO2+2H2O，而A裝置中的稀硝酸即使換成濃硝酸，也不能生成+6價的鐵的化合物，其原因是d．
a．HNO3的氧化性比KNO3弱             b．反應的溫度不夠
c．HNO3的熱穩(wěn)定性比KNO3差           d．FeO42-不能存在于酸性溶液中
（6）現(xiàn)有儀器和藥品：試管和膠頭滴管，0.1mol/LKSCN溶液、0.2mol/L酸性KMnO4溶液、0.1mol/LKI溶液、氯水等．請設計一個簡單實驗，探究A裝置燒杯里完全反應后含鐵可能的價態(tài)，填寫下列實驗報告：
實驗步驟操作現(xiàn)象與結論
第一步取少量液體裝于試管，向試管中滴入幾滴KSCN溶液．
第二步若溶液紫色褪去，則說明含有Fe2+；
若無明顯變化，則說明不含F(xiàn)e2+．

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

15．硫酸亞鐵是重要的亞鐵鹽，廣泛用于醫(yī)藥、化工和防腐等領域．
（1）硫酸亞鐵溶液呈酸性，其原因是Fe2++2H2O?Fe（OH）2+2H+（用離子方程式表示）．
（2）硫酸亞鐵在高溫下會發(fā)生分解．某化學學習小組為探究硫酸亞鐵在不同溫度下的分解產(chǎn)物，進行了如下探究．請你完成下列問題：
【提出猜想】
①硫酸亞鐵在不同溫度下分解得到產(chǎn)物，可能是FeO和SO3（沸點44.8℃）；也可能是Fe2O3、SO3和SO2．
【實驗探究】
小組的同學根據(jù)猜想，設計了實驗裝置，并選擇了可能用到的試劑如下：
A．品紅溶液、B．KSCN溶液、C．BaCl2溶液       D．Ba（NO3）2溶液．

②為了得到較高溫度，加熱用的儀器A名稱是酒精噴燈．
③為了檢驗氣體產(chǎn)物中含有SO3，在裝置Ⅲ應裝的試劑是C（選填試劑序號），裝置Ⅱ中裝熱水的作用是避免SO3冷卻成液體．
④為了檢驗固體產(chǎn)物成分，取反應后的固體于試管中，加稀硫酸溶解，將所得溶液分成兩份，進行如下實驗：
操作步驟預期實驗現(xiàn)象預期實驗結論
向其中一份溶液中加入
KSCN溶液（或B）．		溶液變成血紅色     固體中含有Fe2O3
向另一份溶液中滴加
2滴黃色K3[Fe（CN）6]溶液．		產(chǎn)生藍色沉淀      固體中含有FeO
⑤若生成的固體產(chǎn)物為Fe2O3和FeO，且其物質(zhì)的量相等．則反應的化學方程式為3FeSO4 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$FeO+Fe2O3+SO2↑+2SO3↑．

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科目：高中化學 來源： 題型：推斷題

5．有機物G是合成某種耐熱聚合物的單體，其合成方法如下：

已知：R1COOR2+R3OH$\stackrel{一定條件}{→}$RCOOR3+R2OH
（1）B中含氧官能團的名稱是羧基，F(xiàn)的名稱是苯甲醇．
（2）上述流程中的取代反應除②、③外還有④、⑤（填序號），化合物E的核磁共振氫譜圖中共有4個吸收峰，峰面積比為2：2：2：1．
（3）按下列合成路線可得到F的同分異構體H，則可鑒別H與F的試劑是FeCl3溶液．

（4）C與NaOH溶液反應的化學方程式為．
（5）B的同分異構體K具有如下性質(zhì)：
①能與NaOH溶液反應，且1molK完全反應消耗4molNaOH
②能發(fā)生銀鏡反應，且1molK與足量的銀氨溶液反應生成4molAg
③分子中苯環(huán)上的一氯取代物只有一種則K的結構簡式為．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

12．牛肉和菠菜等食物中含有豐富的鐵，這里的“鐵”應理解為（　�。�
A．單質(zhì)B．分子C．原子D．元素

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

9．出土的銅器文物表面有一層綠色的銅銹，銅銹的主要成分是（　�。�
A．堿式碳酸銅B．碳酸銅C．氫氧化銅D．氧化銅

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

3．某學生為測定未知濃度的硫酸溶液，實驗如下：用1.00mL待測硫酸配制100mL稀H2SO4溶液；以0.14mol•L-1的NaOH溶液滴定上述稀H2SO4 25.00mL，滴定終止時消耗NaOH溶液15.00mL．
（1）該學生用標準0.14mol•L-1NaOH溶液滴定硫酸的實驗操作如下：
A．用酸式滴定管取稀H2SO4 25.00mL，注入錐形瓶中，加入指示劑．
B．用待測定的溶液潤洗酸式滴定管
C．用蒸餾水洗干凈滴定管
D．取下堿式滴定管用標準的NaOH溶液潤洗后，將標準液注入堿式滴定管刻度“0”以上2-3cm處，再把堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)液面至刻度“0”或“0”刻度以下
E．檢查滴定管是否漏水
F．另取錐形瓶，再重復操作一次
G．把錐形瓶放在滴定管下面，瓶下墊一張白紙，邊滴邊搖動錐形瓶直至滴定終點，記下滴定管液面所在刻度
①滴定操作的正確順序是ECDBAGF．②該滴定操作中應選用的指示劑是酚酞．
③在G操作中如何確定終點？無色變?yōu)闇\紅色（或粉紅色）且半分鐘不褪去．
（2）堿式滴定管用蒸餾水潤洗后，未用標準液潤洗導致滴定結果（填“偏小”、“偏大”或“恰好合適”）偏大．
（3）配制準確濃度的稀H2SO4溶液，必須使用的主要容器是100mL容量瓶．
（4）用標準NaOH溶液滴定時，應將標準NaOH溶液注入乙（填“甲”或“乙”）中．

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