4．丙烷（C3H8）熔融鹽燃料電池和鋅蓄電池均為用途廣泛的直流電源，放電時二者的總反應分別為
C3H8+5O2═3CO2+4H2O，2Zn+O2═2ZnO．用丙烷（C3H8）燃料電池為鋅蓄電池充電的裝置如圖所示，下列說法不正確的是（　　）
A．物質(zhì)M為CO2
B．燃料電池消耗1mo1 O2時，理論上有4 mol OH-透過b膜向P電極移動
C．a膜、b膜均適宜選擇陰離子交換膜
D．該裝置中，鋅蓄電池的正極反應式為Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O

分析 左邊裝置是丙烷（C3H8）熔融鹽燃料電池，所以是原電池，原電池放電時，燃料失電子發(fā)生氧化反應，所以投放C3H8的電極為負極，投放氧化劑氧氣和M的電極為正極，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應，反應式為：O2+2CO2+4e-=2CO32-；右邊裝置有外接電源，所以是電解池，連接負極的Q電極是陰極，連接正極的P電極是陽極，陽極上失電子發(fā)生氧化反應，陰極上得電子發(fā)生還原反應，據(jù)此分析解答．

解答 解：A、左邊裝置是丙烷（C3H8）熔融鹽燃料電池，所以是原電池；原電池放電時，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應，即氧氣得電子和M反應生成碳酸根，電極反應式為O2+2CO2+4e-=2CO32-，所以M為CO2，故A正確；
B、根據(jù)得失電子守恒，燃料電池消耗1mo1 O2時，則轉(zhuǎn)移4 mol 電子，連接正極的P電極是陽極，反應式為4OH--4e-═O2+2H2O，所以理論上有4 mol OH-透過b膜向P電極移動，故B正確；
C、因為正極上氧氣得電子和M反應生成碳酸根，負極C3H8失電子生成消耗碳酸根，所以a膜選擇陰離子交換膜，連接正極的P電極是陽極，反應式為4OH--4e-═O2+2H2O，消耗氫氧根，連接負極的Q電極是陰極，陰極為氧化鋅得電子發(fā)生還原反應生成氫氧根，則b膜適宜選擇陰離子交換膜，故C正確；
D、該裝置中，鋅蓄電池放電時的總反應分別為2Zn+O2═2ZnO，則負極反應式為Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O，故D錯誤．
故選D．

點評 本題考查了原電池和電解池，明確原電池和電解池原理是解本題關鍵，知道離子的放電順序，題目難度中等．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

6．m、n、p、q為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素．四種原子最外層電子數(shù)之和為18，n3-與p2+具有相同的電子層結(jié)構(gòu)．下列敘述中錯誤的是（　　）
A．m、n、q一定是非金屬元素
B．氫化物的沸點：q＞n＞m
C．離子半徑的大小：q＞n＞p
D．m與q形成的二元化合物一定是共價化合物

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

15．下列有關化學用語表示正確的是（　�。�
A．氫氧根離子的電子式：B．NH4Br的電子式：
C．Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖：D．過氧化鈉的電子式：

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

12．“低碳經(jīng)濟”備受關注，CO2的有效開發(fā)利用成為科學家研究的重要課題．
（1）已知：
CO2（g）+2H2（g）?C（s）+2H2O（g）△H=-90.0kJ•mol-1
H2O（1）═H2O（g）△H=+44.0kJ•mol-1
C（s）的燃燒熱△H=-394.0kJ•mol-1
則表示H2燃燒熱的熱化學方程式為H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-286KJ/mol．
（2）在0.1MPa、Ru/TiO2催化下，將H2和CO2按投料比$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$=4：1置于恒壓密閉容器中發(fā)生反應：
反應I  CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）△H1
反應II  CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2
測得CO2轉(zhuǎn)化率、CH4和CO選擇性隨溫度變化情況分別如圖1和圖2所示．
（選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH4或CO的百分比）

①反應I的△H1＜ （填“＞”、“＜“或“=”）0；理由是反應Ⅰ達到平衡狀態(tài)后，隨溫度升高二氧化碳平衡轉(zhuǎn)化率減小，說明正反應為放熱反應．
②溫度過高或過低均不利于反應I的進行，原因是溫度過低，化學反應速率慢，溫度過高反應Ⅰ向逆反應方向進行且CH4的選擇性減�。�
③350℃時，反應I的平衡常數(shù)Kp=2.89×104（MPa）-2（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）．
④為減少CO在產(chǎn)物中的比率，可采取的措施有降低溫度或增加壓強（列舉一條）．
（3）為探究反應I的反應速率與濃度的關系，向恒容密閉容器中通入濃度均為1.0mol•L-1的H2與CO2．根據(jù)相關數(shù)據(jù)繪制出反應速率與濃度關系曲線：v正～c（CO2）和v逆～c（H2O）．則與曲線v正～c（CO2）相對應的是圖3曲線乙（填“甲”或“乙”）；該反應達到平衡后，某一時刻降低溫度，反應重新達到平衡，則此時曲線甲對應的平衡點可能為D（填字母，下同），曲線乙對應的平衡點可能為C．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

19．下列實驗中，對應的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關系的是（　�。�
選項實驗現(xiàn)象結(jié)論
A炭粉中加入濃硝酸并加熱，導出的氣體通入少量澄清石灰水中有紅棕色氣體產(chǎn)生，石灰水變渾濁有NO2和CO2產(chǎn)生
BFeCl3和BaCl2混合溶液中通入足量SO2溶液變?yōu)闇\綠色且有白色沉淀生成沉淀為BaSO3
C鈉塊放在石棉網(wǎng)上加熱鈉塊熔化，最終得淡黃色固體熔點：Na2O2＞Na
D蔗糖中滴入濃硫酸并不斷攪拌產(chǎn)生黑色蓬松多孔固體濃硫酸具有吸水性和強氧化性
A．AB．BC．CD．D

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

9．4，7-二甲基香豆素（熔點：132.6℃）是一種重要的香料．由間甲苯酚為原料合成4，7-二甲基香豆素的反應如下：
+CH3COCH2COOC2H5$→_{10℃攪拌12h}^{濃硫酸}$+C2H5OH+H2O
實驗裝置圖如圖：

主要實驗步驟：
步驟1：向裝置a中加入60mL濃硫酸，并冷卻至0℃以下，攪拌下滴入間甲苯酚30mL（0.29mol）和乙酰乙酸乙酯26.4mL（0.21mol）的混合物．
步驟2：保持10℃，攪拌12h，反應完全后，將其倒入冰水混合物中，然后抽濾、水洗得粗產(chǎn)品．
步驟3：粗產(chǎn)品用乙醇溶解并重結(jié)晶，得白色針狀晶體并烘干，稱得產(chǎn)品質(zhì)量為33.0g．
（1）簡述裝置b中將活塞上下部分連通的目的平衡上下氣壓，使漏斗中液體順利流下．
（2）裝置c的名稱為抽濾瓶，與過濾相比，抽濾的優(yōu)點是加快過濾速率．
（3）濃硫酸需要冷卻至0℃以下的原因是防止?jié)釮2SO4將有機物氧化或炭化．
（4）反應需要攪拌12h，其原因是使反應物充分接觸反應，提高反應產(chǎn)率．
（5）本次實驗產(chǎn)率為89.3%．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

16．下列化學實驗對應的現(xiàn)象及結(jié)論都正確且兩者具有因果關系的是（　�。�
實驗現(xiàn)象結(jié)論
A向濃度均為0.1mol/L的NaHCO3溶液和NaHSO3溶液中滴加幾滴酚酞試劑前者溶液變紅，后者不變色NaHCO3水解，而NaHSO3不水解
B向NaAlO2溶液中通入NH3白色沉淀Al（OH）3不能溶解在弱堿中
C向滴有品紅的水中通入SO2溶液紅色褪去SO2具有氧化性
D將充有NO2的密閉燒瓶放入熱水中燒瓶內(nèi)氣體顏色變深NO2生成N2O4的反應中，△H＜0
A．AB．BC．CD．D

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

13．下列說法正確的是（　�。�
A．烷烴名稱為3，5-二甲基-4-乙基己烷
B．滌綸是由對苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）通過加聚反應得到的
C．有機物 CH3CH2CH（CH3）2 的一氯代物有 4 種
D．葡萄糖可以進一步水解成兩分子乳酸

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7．過氧化氫（H2O2）俗稱雙氧水．是一種重要的化工產(chǎn)品，具有漂白、氧化、消毒、殺菌等多種功效，廣泛應用于紡織、造紙、化工、電子、輕工、污水處理等工業(yè)．回答下列問題：
（1）H2O2的電子式為．
（2）用H2O2與稀硫酸的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅．
已知：Cu（s）+2H+（aq）═Cu2+（aq）+H2（g）△H=+64kJ/mol
2H2O2（1）═2H2O（l）+O2（g）△H=-196kJmol
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H=-286kJ/mol
則在稀硫酸溶液中Cu與H2O2反應生成Cu2+和H2O的熱化學方程式為：Cu（s）+H2O2（l）+2H+（aq）═Cu2+（aq）+2H2O（l）△H=-320kJ/mol．
（3）工業(yè)上常用電解硫酸氫銨水溶液的方法制備過氧化氫，其原理為：首先2NH4HSO4$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$（NH4）2S2O8+H2↑，然后由（NH4）2S2O8水解得到H2O2和另一產(chǎn)物．則：
①電解時陽極的電極反應式為2SO42--2e-=S2O82-；
②（NH4）2S2O8水解時發(fā)生反應的化學方程式為（NH4）2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2．
（4）現(xiàn)甲、乙兩個化學小組利用兩套相同裝置，通過測定產(chǎn)生相同體積氣體所用時間長短來探究影響H2O2分解速率的因素（僅一個條件改變）．甲小組有如下實驗設計方案．
實驗編號溫度催化劑濃度
甲組實驗Ⅰ25℃三氧化二鐵10mL5%H2O2
甲組實驗Ⅱ25℃二氧化錳10mL 5%H2O2
甲、乙兩小組得出如圖數(shù)據(jù)．
①甲小組實驗得出的結(jié)論是H2O2分解時，MnO2比Fe2O3催化效率更高．
②由乙組研究的酸、堿對H2O2分解影響因素的數(shù)據(jù)分析，相同條件下H2O2在堿（填“酸”或“堿”）性環(huán)境下放出氣體速率較快；由此，乙組提出可以用BaO2固體與硫酸溶液反應制H2O2，其反應的離子方程式為BaO2+2H++SO42-═BaSO4↓+H2O2；支持這一方案的理由是（BaSO4的生成有利于平衡右移即有利于H2O2的生成）酸性環(huán)境有利于H2O2的存在（等其他合理原因）．
③已知過氧化氫還是一種極弱的二元酸：H2O2?H++HO2-（K${\;}_{{a}_{1}}$=2.4×10-12）．當稀H2O2溶液在堿性環(huán)境下分解時會發(fā)生反應H2O2+OH-?HO2-+H2O，該反應中，正反應速率為V正=k正•c（H2O2）•c（OH-），逆反應速率為v逆=k逆•c（H2O）•c（HO2-），其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k正與k逆的比值為1.33×104（保留3位有效數(shù)字）．

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