9．工業(yè)上采用的一種污水處理方法如下：保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過電解生成Fe（OH）3．Fe（OH）3具有吸附性，可吸附污物而沉積下來，有凈化水的作用．某科研小組用該原理處理污水，設(shè)計的裝置如圖所示．下列說法正確的是（　�。�
A．為了增加污水的導電能力，應(yīng)向污水中加入適量的H2SO4溶液
B．甲裝置中Fe電極的反應(yīng)為Fe-3e-═Fe3+
C．為了使燃料電池乙長時間穩(wěn)定運行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時，循環(huán)的物質(zhì)A為CO2
D．當乙裝置中有1.6 gCH4參加反應(yīng)時，C電極理論上生成氣體的體積在標況下為4.48 L

分析 甲裝置為電解池，乙裝置為原電池裝置，原電池工作時，通入甲烷的一級為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，負極電極反應(yīng)是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，通入氧氣的一級為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為O2+2CO2+4e-=2CO32-，電解池中Fe為陽極，發(fā)生Fe-2e-=Fe2+，陰極的電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑，二價鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化到正三價，4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+，以此解答該題．

解答 解：A．保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過電解生成Fe（OH）3沉淀時，加入的使導電能力增強的電解質(zhì)必須是可溶于水的、顯中性的鹽，加入硫酸不能生成Fe（OH）3沉淀，故A錯誤；
B．電解池中Fe為陽極，發(fā)生Fe-2e-=Fe2+，故B錯誤；
C．電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，負極電極反應(yīng)是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，正極反應(yīng)為O2+2CO2+4e-=2CO32-，可以循環(huán)利用的物質(zhì)只有二氧化碳，故C正確；
D．陰極的電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑，陰極產(chǎn)生了44.8L（標準狀況）即2mol的氫氣產(chǎn)生，所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol，根據(jù)電池的負極電極反應(yīng)是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，當乙裝置中有1.6 gCH4參加反應(yīng)，即0.1mol甲烷參加反應(yīng)時，有0.8mol電子轉(zhuǎn)移，則C電極理論上生成氣體在標準狀況下為8.96L，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查了燃料電池的工作原理和原電池和電解池串聯(lián)的綜合知識，難度較大．注意把握電解池和原電池的工作原理，把握電極方程式的書寫，為解答該題的關(guān)鍵．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

15．如圖為銅-鋅-稀硫酸構(gòu)成的原電池示意圖，下列說法錯誤的是（　�。�
A．電子由銅片通過導線流向鋅片
B．銅為正極，銅不易失電子而受到保護
C．鋅片為負極，且鋅片逐漸溶解
D．該裝置能將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/td>

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

16．如圖為實驗室制取蒸餾水的裝置示意圖，根據(jù)圖示回答下列問題．
（1）圖中有兩處明顯的錯誤是
①水銀球未在蒸餾燒瓶的支管口處；
②冷卻水未下進上出．
（2）A儀器的名稱是圓底燒瓶，B儀器的名稱是直形冷凝管．

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科目：高中化學 來源： 題型：多選題

13．當氫氧化鈣固體在水中達到溶解平衡時，為使Ca（OH）2固體的量減少，需加入少量的（　�。�
A．NH4NO3固體B．NaOH固體C．CaCl2固體D．NaHSO4固體

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．A在常溫下是一種氣體單質(zhì)，且是最輕的氣體；B是一種黃綠色有毒的氣體單質(zhì)；C是一種可以被磁鐵吸引的常見金屬．
回答問題：
（1）寫出A、B的名稱，A是氫氣；B是氯氣．
（2）C的元素符號是Fe．
（3）A與B在點燃條件下反應(yīng)的化學方程式是H2+Cl2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2HCl．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

14．元素A、B、C、D、E、F是位于元素周期表前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大．其中 D、F為常見金屬元素；A元素原子核內(nèi)只有一個質(zhì)子，元素A與B形成的氣態(tài)化合物甲在標準狀況下的密度為0.759g•L-1，C元素原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，E與C同主族，由D或F元素組成的單質(zhì)或某些離子（或化合物）在溶液中均有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系（如圖，其它參與反應(yīng)的物質(zhì)未列出）：
其中，均含D元素的乙、丙、丁微粒間的轉(zhuǎn)化全為非氧化還原反應(yīng)；均含F(xiàn)元素的乙、
丙、丁微粒間的轉(zhuǎn)化全為氧化還原反應(yīng)；相鄰的乙與丙或丙與丁兩兩間均互不發(fā)生化學反應(yīng)．請回答下列問題：
（1）寫出化合物甲的電子式：．
（2）寫出化合物甲的水溶液與D元素對應(yīng)的金屬陽離子反應(yīng)的離子方程式3NH3•H2O+Al3+=Al（OH）3↓+3NH4+，寫出均含有F元素的乙與丁在溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+
（3）由A、C元素組成的化合物戊和A、E元素組成的化合物己，式量均為34．其中戊的熔沸點高于己，其原因是：H2O2分子間存在氫鍵．
（4）復(fù)鹽是指由2種或2種以上陽離子和一種酸根離子組成的鹽．請寫出由A、B、C、E、F元素組成的一種具有還原性的復(fù)鹽庚的化學式（NH4）2Fe（SO4）2或（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O或（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O該復(fù)鹽是一種重要的化學試劑，據(jù)中學課本介紹，工業(yè)上常用如下方法制取：將一定量的兩種鹽配成混合溶液，再加熱濃縮混合溶液，冷卻至室溫則析出帶有6個結(jié)晶水的該復(fù)鹽晶體．寫出相關(guān)反應(yīng)的化學方程式（NH4）2SO4+FeSO4+6H2O=（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O，析出該復(fù)鹽晶體的原理是硫酸亞鐵銨在水中溶解度比硫酸銨、硫酸亞鐵在水中的溶解度要小得多．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

1．鋼鐵發(fā)生電化腐蝕時，正極發(fā)生的反應(yīng)是（　　）
A．Fe-2e-=2Fe2+B．Fe-3e=Fe3+
C．2H2O+O2+4e-=4OH-D．4OH--4e-=2H2O+O2↑

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

18．依據(jù)常見化學反應(yīng)方程式A+B→X+Y+H2O，請回答：
（1）若A為黃綠色氣體，B組成的陰、陽離子電子數(shù)均為10，且焰色反應(yīng)為黃色．則A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，B中所含的化學鍵有離子鍵、共價鍵．又知X溶液顯堿性，其原因是（用離子方程式表示）ClO-+H2O?HClO+OH-．
（2）若A為酒精，B為黑色固體，X為紅色金屬單質(zhì)，則Y的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHO；從結(jié)構(gòu)上看，CH3OCH3與A的關(guān)系是同分異構(gòu)體．
（3）已知A為Fe（NO3）2，B是HNO3，Y是NO．
①寫出該反應(yīng)的化學方程式3Fe（NO3）2+4HNO3═3Fe（NO3）3+NO↑+2H2O．
②若用1mol A與足量B發(fā)生反應(yīng)，則被還原的B質(zhì)量是21g．

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

19．海洋約占地球表面積的71%，海水化學資源的利用具有非常廣闊的前景．
（1）鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的，其主要步驟如下：

①為了使MgSO4轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2，試劑①可以選用NaOH，要使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為沉淀，加入試劑①的量應(yīng)過量；
②試劑②可以選用鹽酸；
③試從節(jié)約能源、提高金屬鎂的純度分析，以下適宜的冶鎂方法是C．
A．   Mg（OH）2$\stackrel{△}{→}$ MgO$→_{2800℃}^{電解}$Mg          B．Mg（OH）2$\stackrel{△}{→}$MgO$→_{還原}^{C}$ Mg         

C．Mg（OH）2$\stackrel{HCl}{→}$ MgCl2$→_{714℃}^{電解}$Mg  D． Mg（OH）2$\stackrel{HCl}{→}$ MgCl2$→_{還原}^{活潑金屬}$Mg           
（2）溴及其化合物用途十分廣泛，我國正在大力開展海水提溴的研究和開發(fā)工作．工業(yè)以濃縮海水為原料提取溴的部分過程如下：

某課外小組在實驗室模擬上述過程設(shè)計以下裝置進行實驗（所有橡膠制品均已被保護，夾持裝置已略去）：

①A裝置中通入a氣體的目的是（用離子方程式表示）Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；
②A裝置中通入a氣體一段時間后，停止通入，改通熱空氣．通入熱空氣的目的是吹出Br2；
③反應(yīng)過程中，B裝置中有SO42-生成．檢驗SO42-的方法是取少量B裝置中反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明有SO42-；
④C裝置的作用是吸收未反應(yīng)的Cl2、Br2和SO2．

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