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    11．美国研究人员在《科学》杂志上发表论文称，他们开发出了一直新的固体氧化物燃料电池，在用碳氢化合物-异辛烷作燃料时，能源转化效率达50%，电解质为熔融的氧化物，能传导O2-，这种新型燃料电池经过更多试验后，能广泛应用于汽车、飞机等，下列关于该电池的说法正确的是（　　）
    A．该电池的正极反应为：O2+2H2O+4e-═4OH-
    B．该电池的负极反应为：C8H18+25O2--50e-═8CO2↑+9H2O
    C．电解质的作用是传递电子
    D．电池中阴离子向正极移动

    分析 根据题干知，电解质为熔融的氧化物，能传导O2-，则负极上异辛烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为C8H18+25O2--50e-═8CO2↑+9H2O，正极上电极反应式为O2+4e-═2O2-，放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，据此分析解答．

    解答 解：A．电解质为熔融的氧化物，能传导O2-，所以正极上生成氧离子，电极反应式为O2+4e-═2O2-，故A错误；
    B．负极反应式为C8H18+25O2--50e-═8CO2↑+9H2O，故B正确；
    C．电解质是作用是通过阴阳离子定向移动电流，从而构成闭合回路，故C错误；
    D．电池中负极上失电子，正极上得电子，所以正极上聚集大量电子，根据异性相吸知，阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，故D错误；
    故选B．

    点评 本题考查化学电源新型电池，为高频考点，侧重考查学生获取信息并运用基础知识解答问题能力，难点是电极反应式的书写，燃料电池中电解质有酸、碱、熔融碳酸盐、熔融氧化物，注意结合电解质特点书写电极反应式．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．有机物A常用于食品行业．已知9.0g A在足量O2中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4g和13.2g，经检验剩余气体为O2．
    （1）A分子的质谱图如图所示，从图中可知其相对分子质量是90，则A的分子式是C3H6O3；

    （2）A能与NaHCO3溶液发生反应，A一定含有的官能团是羧基；
    （3）A分子的核磁共振氢谱有4个吸收峰，峰面积之比是1：1：1：3，则A的结构简式是CH3CH（OH）COOH；
    （4）请写出官能团与A相同的同分异构体的结构简式HOCH2CH2COOH．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
    元    素MnFe
    电离能
    /kJ•mol-1    		I1717759
    I215091561
    I332482957
    回答下列问题：
    （1）Fe元素价电子层的电子排布式为3d64s2，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难．对此，你的解释是由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少；
    （2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物．
    ①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是具有孤对电子；
    ②六氰合亚铁离子（Fe（CN）64-）中的配体CN-中C原子的杂化轨道类型是sp；
    （3）三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华．易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂．据此判断三氯化铁晶体为分子晶体；
    （4）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为2：1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．化合物KxFe（C2O4）y•z H2O是一种重要的光化学试剂，其中铁为+3价．分别称取该样品0.491g两份，其中一份在110℃干燥脱水，至质量恒定为0.437g．另一份置于锥形瓶中，加入足量的3mol•L-1 H2SO4和适量的蒸馏水，加热到75℃，趁热加入0.0500mol•L-1 KMnO4溶液24.0mL，恰好完全反应；再向溶液中加入适量的某种还原剂，将Fe3+ 完全转化为Fe2+，该溶液中Fe2+刚好与4.0mL 0.0500mol•L-1 KMnO4溶液完全反应．
    通过计算，分别求：
    （1）0.491g样品中结晶水的物质的量．
    （2）化合物中草酸根的质量分数．                     
    （3）化合物的化学式．
    已知：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O
    MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示．已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期主族元素中最大．
    下列判断正确的是（　　）
    ①W在元素周期表位置是二周期ⅦA族           
    ②Y的氢化物是正四面体结构
    ③X的氢化物可以用来腐蚀玻璃
    ④Z的最高价氧化物对应的水化物酸性比Y的强
    ⑤Y单质的另一重要用途是做光导纤维 
    ⑥W、X、Y形成的化合物是制备木材防火剂的原料．
    A．②④⑥B．③④⑤⑥C．②③④⑤D．①②④

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．把24mL的NO2气体，依次通过下列3个分别装有①NaHCO3饱和溶液、②浓H2SO4、③Na2O2的装置后，用排水法把残留气体收集到集气瓶中，集气瓶内气体应是（同温同压下测定）（　　）
    A．2mLNOB．8mLNO2和4mLO2C．2mLO2D．0.25mLO2

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    3．下列离子方程式错误的是（　　）
    A．向Ba（OH）2溶液中滴加稀硫酸：Ba2++2OH-+2H++SO42-═BaS04↓+2H2O
    B．酸性介质中KMnO4氧化 H2O2：2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O
    C．等物质的量的MgCl2、Ba（OH）2 和 HC1 溶液混合：Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓
    D．铁铜原电池（稀硫酸做电解质）放电时的负极反应：Fe-3e-═Fe3+

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．钢铁分析中常用过硫酸盐氧化法测定钢中锰的含量，反应原理为：
    2Mn2++5S2O82-+8H2O $\frac{\underline{\;Ag+\;}}{\;}$2MnO4-+10SO42-+16H+
    （1）基态锰原子的价电子排布式为3d54s2
    （2）上述反应涉及的元素属于同主族元素，其第一电离能由大到小的顺序为O＞S
    （填元素符号）．
    （3）已知H2S2O8的结构如图1．

     ①H2S2O8硫原子的轨道杂化方式为sp3杂化
    ②上述反应中被还原的元素为S．
    ③上述反应每生成1mol MnO4-，S2O82-断裂的共价键类型及其数目为非极性键、2.5NA．
    （4）一定条件下，水分子间可通过氢键将从H2O分子结合成三维骨架结构，其中的多面体孔穴中可包容气体小分子，形成笼形水合包合物晶体．
    ①图2是一种由水分子构成的正十二面体骨架（“o”表示水分子），其包含的氢键数为；
    ②实验测得冰中氢键的作用能为18.8kJ•mol-1，而冰的熔化热为5.0kJ•mol-1，其原因可能是液态水中仍然存在大量氢键（或冰融化时只破坏了部分氢键）．
    （5）MnO2可用于碱锰电池材料的正极材料，加入某种纳米粉体可以优化碱锰电池的性能，该纳米粉体的结构如图3．该纳米粉体的化学式为CoTiO3 ．
    （6）铑（Rh）与钴属于同族元素，性质相似．铑的某配合物的化学式为CsRh（SO4）2•4H2O，该物质易溶于水，向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液，无沉淀生成，该盐溶于水的电离方程式为CsRh（SO4）2•4H2O=Cs++[Rh（SO4）2]-+4H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．工业上以铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3）、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠（Na2Cr2O7•2H2O），其主要反应为：
    （1）4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
    （2）2Na2CrO4+H2SO4?Na2SO4+Na2Cr2O7+H2O
    下列说法中正确的是（　　）
    A．反应（1）和（2）均为氧化还原反应
    B．反应（1）的氧化剂是O2，还原剂是FeO•Cr2O3
    C．高温下，O2的氧化性大于Fe2O3小于Na2CrO4
    D．生成1mol的Na2Cr2O7时共转移8mol电子

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