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5．甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染，有一種電化學法可消除這種污染，其原理是通電后，將Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+作氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化．實驗室用如圖裝置模擬上述過程：
①完成除去甲醇的離子方程式：6Co3++CH3OH+H2O═CO2+6Co2++6H+．
②若如圖裝置中的電源為甲醇-空氣-KOH溶液的燃料電池，則電池負極的電極反應式：CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O；
③凈化含1mol甲醇的水，理論上燃料電池需消耗KOH2mol．

分析 ①以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化，自身被還原為Co2+，原子守恒與電荷守恒可知，還原生成H+，配平書寫為：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+；
②負極發(fā)生氧化反應，甲醇在負極失去電子，堿性條件下生成碳酸根與水；
③利用電池反應方程式2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H20分析．

解答 解：①以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化，自身被還原為Co2+，結(jié)合原子守恒與電荷守恒可知，還原生成H+，配平書寫離子方程式為6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+，
故答案為：6；6；6H+；
②負極發(fā)生氧化反應，甲醇在負極失去電子，堿性條件下生成碳酸根與水，負極電極反應式為：CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O，故答案為：CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O；
③甲醇-空氣-KOH溶液的燃料電池的總反應方程式為2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O，CH3OH與KOH的物質(zhì)的量之比為1：2，1molCH3OH反應，應有2molKOH參與反應，
故答案為：2．

點評 本題考查了電解、原電池原理分析和電極反應書寫方法及其計算，掌握基礎(chǔ)是解本題的關(guān)鍵，題目難度中等．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

15．以甲烷為初始原料制取氫氣，是一項比較成熟的技術(shù)，下面是制取氫氣的流程圖如圖1，根據(jù)信息回答下列問題：

（1）階段I發(fā)生的反應為CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）．
①寫出該反應的平衡常數(shù)表達式$\frac{c（CO）×{c}^{3}（{H}_{2}）}{c（C{H}_{4}）×c（{H}_{2}O）}$；
②已知在“水碳比”$\frac{c（{H}_{2}O）}{c（C{H}_{4}）}$=3時，測得溫度（T ）和壓強（p）對上述反應的影響如圖2所示．則升高溫度，該反應的平衡常數(shù)K增大（填“增大”、“減小”或“不變”），據(jù)圖可知P1＞P2．（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）階段Ⅱ發(fā)生的反應為CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2 （g），T1溫度時，向2L的恒容密閉容器中通入一定量的CO和H2O（g），反應過程中測得部分數(shù)據(jù)如表所示（表中t1＜t2）：
反應時間（min）n（CO）（mol）N（H2O）（mol）
01.200.60
t10.80
t20.20
①保持T1溫度不變，若向原容器中通入 0.60mol CO和1.20mol H2O（g），則達到平衡后n（CO2）=0.4mol．
②若達到平衡后，保持其他條件不變，只是向原平衡體系中再通入0.20mol H2O（g），則下列說法正確的是ab．
a、CO的轉(zhuǎn)化率將增大 b、H2O（g）的體積分數(shù)將增大
c、氣體的密度將不變 d、化學平衡常數(shù)將增大．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

16．某銨態(tài)氮肥由W、X、Y、Z 4種短周期元素組成，其中W的原子半徑最�。�
Ⅰ．若Y、Z同主族，ZY2是形成酸雨的主要物質(zhì)之一．
（1）將X、Y、Z的元素符號填在如圖1所示元素周期表（局部）中的相應位置上．
（2）X與W元素可組成多種化合物，如：XW5、XW3和X2W4等，用元素符號或化學式回答下列問題：
①寫出X2W4的結(jié)構(gòu)式：；
②寫出XW5的電子式：；
③一定條件下，1mol XW3氣體與O2完全反應生成X元素的單質(zhì)和液態(tài)水，放出382.8kJ熱量．該反應的熱化學方程式為4NH3（g）+3O2（g）═2N2（g）+6H2O（l）△H=-1531.2kJ•mol-1．
Ⅱ．若Z是形成化合物種類最多的元素．
（4）該氮肥的名稱是碳酸銨或碳酸氫銨（填一種）．
（5）HR是含Z元素的一元酸．室溫時，用0.250mol•L-1NaOH溶液滴定25.0mL HR 溶液時，溶液的pH變化情況如圖2所示．其中，a點表示兩種物質(zhì)恰好完全反應．
①圖中x＞7 （填“＞”“＜”或“=”）．此時溶液 中離子濃度的關(guān)系正確的是c
a．c（Na+）=c（R-）     
b．c（Na+）＞c（R- ）＞c（H+）＞c（OH-）
c．c（R-）+c（OH-）-c（H+）=0.11mol•L-1
②室溫時，HR的電離常數(shù)Ka=5.0×10-6（填數(shù)值）．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

13．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法中正確的是（　�。�
A．在常溫常壓下，11.2 L氯氣所含的原子數(shù)目為NA
B．32g氧氣含的原子數(shù)目為NA
C．5.6g鐵與足量鹽酸反應生成標準狀況下H2的體積為2.24L
D．2L 0.1mol•L-1 K2SO4溶液中離子總數(shù)約為1.4NA

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

20．碳及其化合物有廣泛的用途．
（1）反應C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ•mol-1，達到平衡后，體積不變時，以下有利于提高H2產(chǎn)率的措施是BC．
A．增加碳的用量　  B．升高溫度   C．用CO吸收劑除去CO　　D．加入催化劑
（2）已知，C（s）+CO2（g）?2CO（g）△H=+172.5kJ•mol-1
則反應 CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）  的△H=-41.2kJ•mol-1．
（3）在298k溫度下，將CO（g）和H2O（g）各0.16mol分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中，發(fā)生以下反應：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如表數(shù)據(jù)：
t/min2479
n（H2O）/mol0.120.110.100.10
①該溫度下，此反應的平衡常數(shù)K=$\frac{9}{25}$；
②若反應在398K進行，某時刻測得n（CO）=0.5mol  n（H2O）=1.0mol，n（CO2）=1.0mol  n（H2）=1.2mol則此時V（正）＜V（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）CaS在一定條件下經(jīng)原子利用率100%的高溫反應生成CaSO4，該反應的化學方程式為CaS+2O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSO4；在一定條件下，CO2可與對二甲苯反應，在其苯環(huán)上引入一個羧基，對二甲苯的結(jié)構(gòu)產(chǎn)簡式為：，產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

10．我省的海水資源豐富，海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等離子．合理利用資源和保護環(huán)境是我省可持續(xù)發(fā)展的重要保證．
（1）海水經(jīng)過處理后可以得到無水氯化鎂，無水氯化鎂是工業(yè)制取鎂的原料．試寫出由無水氯化鎂制取金屬鎂的化學反應方程式MgCl2$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl2↑．
（2）某化工廠生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含有Cu2+和Pb2+的污水．排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，根據(jù)如表數(shù)據(jù)，你認為投入Na2S（選填“Na2S”或“NaOH”）效果更好．
難溶電解質(zhì)Cu（OH）2CuSPb（OH）2PbS
Ksp4.8×10-206.3×10-361.2×10-151.0×10-28
（3）火力發(fā)電在江蘇的能源利用中占較大比重，但是排放出的SO2會造成一系列環(huán)境和生態(tài)問題．利用海水脫硫是一種有效的方法，其工藝流程如圖1所示：

①天然海水的pH≈8，試用離子方程式解釋天然海水呈弱堿性的原因CO32-+H2O?HCO3-+OH-或HCO3-+H2O?H2CO3+OH-（任寫一個）．
②某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO2的吸收效率的措施，進行了天然海水吸收含硫煙氣的模擬實驗，實驗結(jié)果如圖2所示．請你根據(jù)圖示實驗結(jié)果，就如何提高一定濃度含硫煙氣中SO2的吸收效率，提出一條合理化建議：降低含硫煙氣溫度（或流速）．
③天然海水吸收了含硫煙氣后會溶有H2SO3、HSO3-等分子或離子，氧氣氧化的化學原理是2H2SO3+O2=4H++2SO42-或2HSO3-+O2=2H++2SO42-（任寫一個化學方程式或離子方程式）．氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸（H+）．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

17．已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H1
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H2
CH4（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CH3OH（l）△H3
H2O（g）═H2O（l）△H4
CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H5
下列關(guān)于上述反應焓變的判斷不正確的是（　�。�
A．△H1＞△H2B．△H2=△H1+△H4C．△H3=△H2-△H5D．△H4＜0

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

14．現(xiàn)有A、B、C三種化合物，各取40g相混合，完全反應后，得B 18g，C49g，還有D生成．已知D的式量為106．現(xiàn)將22gA和11gB混合反應，能生成D（　�。�
A．1m olB．0.5molC．0.275molD．0.25mol

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

15．有可逆反應mA（s）+nB（g）═pC（g）+qD（g），反應過程中，當其它條件不變時，C的質(zhì)量分數(shù)與溫度（T）和壓強（P）的關(guān)系如圖所示，根據(jù)圖中曲線分析，判斷下列敘述中，正確的是（　�。�
A．到達平衡后，若使用催化劑，C的質(zhì)量分數(shù)增大
B．平衡后，若升高溫度，平衡則向逆反應方向移動
C．平衡后增大A的量，有利于提高A的轉(zhuǎn)化率
D．化學方程式中一定是m+n＜p+q

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