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7.硼氢化钠(NaBH4)和H2O2作原料的燃料电池,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如图.下列说法正确的是(  )
A.电极a为正极,b为负极
B.放电时,Na+从b极区移向a极区
C.电极b上发生的电极反应为H2O2+2e-═2OH-
D.每生成1 mol BO2-转移6 mol电子

分析 以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,电解质溶液呈碱性,由工作原理装置图可知,负极发生氧化反应,电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,正极H2O2发生还原反应,得到电子被还原生成OH-,电极反应式为H2O2+2e-=2OH-,a为正极,b为负极,结合原电池的工作原理和解答该题.

解答 解:A.正极材料采用MnO2,电极b为正极,H2O2发生还原反应,得到电子被还原生成OH-,a为负极,故A错误;
B.原电池工作时,阳离子向正极移动,则Na+从a极区移向b极区,故B错误;
C.b为正极,电极反应式为H2O2+2e-=2OH-,故C正确;
D.根据电极反应式BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,每生成1 mol BO2-转移8mol电子,故D错误;
故选C.

点评 本题考查原电池工作原理,涉及电极判断与电极反应式书写等问题,做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写,根据电极反应计算电子转移的数目,题目难度中等.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.下列关于物质性质的比较,不正确的是(  )
A.酸性强弱:HIO4<HBrO4<HClO4B.原子半径大小:Na>O>S
C.碱性强弱:KOH>NaOH>LiOHD.金属性强弱:Na>Mg>Al

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.(一)Fenton法常用于处理含有难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物.现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响.实验中控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K下设计如下对比实验(其余实验条件见下表):
实验序号实验目的T/KpHc/10-3mol•L-1
H2O2Fe2+
为以下实验作参照物29836.00.30
探究温度对降解反应速率的影响31336.00.30
298106.00.30
(1)编号③的实验目的是探究pH对降解速率的影响.
(2)实验测得不同实验编号中p-CP的浓度随时间变化的关系如图所示.请根据实验①曲线,计算降解反应在50-300s内的平均反应速率v(p-CP)=4.8×10-6mol•L-1•s-1
(3)实验①②表明,温度与该降解反应速率的关系是温度越高,降解反应速率越快.
(二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反应为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k为常数)
(4)请分析下表提供的数据回答以下问题:
c(I-)/(mol•L-1c(Fe3+)/(mol•L-1v/(mol•L-1•s-1
(1)0.200.800.032k
(2)0.600.400.144k
(3)0.800.200.128k
①在v=kcm(I-)cn(Fe3+)中,m、n的值为C.(选填A、B、C、D)
A.m=1,n=1        B.m=1,n=2       C.m=2,n=1    D.m=2,n=2
②I-浓度对反应速率的影响>Fe3+浓度对反应速率的影响(填“<”、“>”或“=”).
(三)一定温度下,反应FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的化学平衡常数为3.0,该温度下将2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容积为2L的密闭容器中反应.请通过计算回答:
(5)v(正)>v(逆)(填“>”、“<”或“=”);若将5mol FeO、4mol CO加入同样的容器中,在相同温度下达到平衡,则CO的平衡转化率为75%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.氮的固定意义重大,氮肥的大面积使用提高了粮食产量.
(1)目前人工固氮有效且有意义的方法是N2+3H2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH3(用一个化学方程式表示).
(2)自然界发生的一个固氮反应是N2(g)+O2(g)$\frac{\underline{\;放电\;}}{\;}$2NO(g),已知N2、O2、NO三种分子中化学键断裂所吸收的能量依次为946kJ•mol-1、498kJ•mol-1、632kJ•mol-1,则该反应的△H=+180kJ•mol-1
(3)恒压100kPa时,反应2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1,反应2NO2(g)?N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2.
①图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)达到平衡时NO的转化率,则B点对应的压强最大.
②恒压100kPa、25℃时,2NO2(g)?N2O4(g)平衡体系中N2O4的物质的量分数为66.7%,列式计算平衡常数Kp=$\frac{100kpa×66.7%}{[100kpa×(1-66.7%)]^{2}}$.(Kp用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(4)室温下,用注射器吸入一定量NO2气体,将针头插入胶塞密封,然后迅速将气体体积压缩为原来的一半并使活塞固定,此时手握针筒有热感,继续放置一段时间.从活塞固定时开始观察,气体颜色逐渐变浅(填“变深”或“变浅”),原因是活塞固定时2NO2(g)?N2O4(g)已达平衡状态,因反应是放热反应,放置时气体温度下降,平衡向正反应方向移动,NO2浓度降低.[已知2NO2(g)?N2O4(g)在几微秒内即可达到化学平衡].

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.X、Y、Z、W都是周期表中前20号元素.Y、W同周期,Z、W同主族;X2+与Z2-具有相同的电子层结构,Z中核外电子数是W中核内质子数的2倍;Y的同素异形体之一是地球上天然存在的硬度最大的物质.下列叙述正确的是(  )
A.原子半径大小顺序:X>Z>W>Y
B.氢化物的沸点高低顺序:Z>W
C.元素非金属性强弱顺序:W>Z>Y
D.化合物XW与XW2中化学键类型完全相同

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.三草酸合铁酸钾晶体是一种光敏材料,可以通过下列流程来制备:
 
(1)“过滤”前加入H2C2O4的目的是将Fe2+转化为FeC2O4•2H2O沉淀;“氧化”时加入H2C2O4的目的是:①参与“氧化”时的反应,②调节溶液的pH.
(2)“氧化”过程中反应的化学方程式为2FeC2O4•2H2O+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4═2K3[Fe(C2O43]•3H2O.
(3)称取9.82g K3[Fe(C2O43]•3H2O固体加热分解,在110℃时完全失去结晶水;继续加热到一定温度,反应一段时间后得到混合气体CO、CO2(标准状况下的体积为2.016L)和固体M.研究分析可知:M中含有K2CO3和另外两种物质(铁元素不以三价形式存在);M的质量为5.42g.
①CO的物质的量为0.04mol.
②计算M中各成分的物质的量(写出计算过程).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.碳酸的电离子方程式:H2CO3═2H++CO32-
B.过量铁粉与稀硝酸反应:Fe+4H++NO3-═Fe3++NO↑+2H2O
C.次氯酸钠溶液中滴入浓盐酸产生Cl2:2H++Cl-+ClO-═Cl2↑+H2O
D.(NH42Fe(SO42溶液中加入过量NaOH溶液并加热:NH4++Fe2++3OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+Fe(OH)2↓+H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

4.某化学兴趣小组在一次实验探究中发现,向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时,溶液褪色先慢后快,即反应速率由小变大.小组成员为此“异常”现象展开讨论,猜想造成这种现象的最可能原因有两种,并为此设计实验进行探究验证.
猜想Ⅰ:此反应过程放热,温度升高,反应速率加快;
猜想Ⅱ:….
【实验目的】探究草酸与高锰酸钾反应的速率变化“异常”原因
【实验用品】仪器:试管、胶头滴管、量筒、药匙、玻璃棒等;
试剂:0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L KMnO4(硫酸酸化)溶液等.
请你根据该兴趣小组的实验探究设计思路,补充完整所缺内容.
(1)草酸(H2C2O4,弱酸)与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
(2)要完成对猜想Ⅰ的实验验证,至少还需要一种实验仪器是温度计
(3)猜想Ⅱ可是:生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用,加快了反应速率
要设计实验验证猜想Ⅱ,进行该实验还要补充一种试剂及一种仪器,分别是MnSO4(S)、秒表
(4)基于猜想Ⅱ成立,设计方案进行实验,请完成以下实验记录表内容.
试管A试管B
加入试剂
实验现象(褪色时间)
结论猜想Ⅱ正确

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.用惰性电极电解V L ASO4的水溶液,当阴极上有m g 金属析出(阴极上无气体产生)时,阳极上产生x L气体(标准状况),同时溶液的氢离子的浓度增加了10-2 mol•L-1 (设电解前后溶液体积不变).则A的相对原子质量的表示式为(  )
①$\frac{100m}{V}$  ②$\frac{22.4m}{x}$  ③$\frac{200m}{V}$ ④$\frac{11.2m}{x}$.
A.①④B.②④C.③④D.①②

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