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为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D−Zn)可以高...

为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn3D−Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池,结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。以下说法不正确的是

A. 三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高

B. 充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH(aq)−eNiOOH(s)+H2O(l)

C. 放电时负极反应为Zn(s)+2OH(aq)−2eZnO(s)+H2O(l)

D. 放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区

 

D 【解析】 A、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,吸附能力强,所沉积的ZnO分散度高,A正确; B、充电相当于是电解池,阳极发生失去电子的氧化反应,根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH,电极反应式为Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-=NiOOH(s)+H2O(l),B正确; C、放电时相当于是原电池,负极发生失去电子的氧化反应,根据总反应式可知负极反应式为Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O(l),C正确; D、原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则放电过程中OH-通过隔膜从正极区移向负极区,D错误。 答案选D。  
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考点分析:
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利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是

A. 相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能

B. 阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+

C. 正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3

D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

 

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化合物H是合成抗心律失常药物泰达隆的一种中间体,可通过以下方法合成:

 

(1)D中的含氧官能团名称为_________(写两种)

(2)FG的反应类型为_________。写出D与足量NaOH溶液反应的方程式____

(3)写出同时满足下列条件的C的两种同分异构体的结构简式:_________________

①能发生银镜反应

②能发生水解反应,其水解产物之一能与溶液发生显色反应

③分子中只有4种不同化学环境的氢

(4)E经还原得到FE的分子式为,写出E的结构简式:_________

(5)已知:①苯胺()易被氧化。

请以甲苯和为原料制备,写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。___________________________

 

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201913日上午,嫦娥四号探测器翩然落月,首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆。所搭载的玉兔二号月球车,通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作。回答下列问题:

(1)基态Ga原子价电子排布式__________________,核外电子占据最高能级的电子云形状为_________;基态As原子最高能层上有_______个电子。

(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:kJ•mol−1)的数值依次为577198529626192,由此可推知镓的主要化合价为____+3,砷的第一电离能比镓_____(”)

(3)第四周期元素中,与基态As原子核外未成对电子数目相同的元素符号为__________

(4)砷化镓可由(CH3)3GaAsH3700℃制得,(CH3)3GaGa原子的杂化方式为______AsH3分子的空间构型为____________

(5)相同压强下,AsH3的沸点______NH3(大于小于”),原因为__________________

(6)GaAs为原子晶体,其晶胞结构如图所示,GaAs___________(共价键离子键”)键合。设阿伏伽德罗常数的值为NA,该晶胞边长为a pm,则GaAs晶体的密度为_____g•cm−3(列出计算式即可)

 

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习总书记在十九大报告中明确指出:宁要绿水青山,不要金山银山,而且绿水青山就是金山银山。保护环境是我们的迫切需要。请回答下列问题:

1NH3NO都是有毒气体,但在催化剂条件下,它们可通过反应得到对环境无害的N2H2O4NH3g+6NOg5N2g+H2Og)△H

已知几种化学键的键能数据如下:

共价键

键能/kJ/mol

946

391

607

464

 

 

根据键能数据估算上述反应中H__________kJ/mol

2CO2会带来温室效应。目前,工业上采用氢气还原CO2制备乙醇的方法已经实现:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)。在2L恒容密闭容器中充入4molCO28molH2,在一定温度下反应,测得混合气体中cC2H5OH)与时间的关系如图所示。

0~10min内,vH2O=__________mol∙L-1∙min-1

②反应达到平衡时,nH2)=__________mol

③在该温度下,该反应的化学平衡常数K__________(保留两位小数)。

3)在恒容密闭容器中发生反应CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)。下列说法能作为判断该反应达到化学平衡状态标志的是__________

A.容器内混合气体的密度保持不变

BvNO2=4vCO2

C.容器内压强保持不变

D.单位时间内,消耗nmolNO2的同时生成nmolNO

4)我国规定生活用水中铅排放的最大允许浓度为0.01mg/L。在某含铅废水中加入Na2S,当S2-浓度达到6.8×10-8mol/L时,水体中Pb2+浓度为_______mol/L[已知:KspPbS=3.4×10-28],此时是否符合排放标准?__________(填)。

5)电解法处理含氮氧化物废气,不仅可以减少环境污染,而且可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NO的装置如图所示(图中AB极均为石墨电极)。

B极的电极反应式为____________________

②标准状况下,每消耗4.48LNOA极得到氢气的体积为__________L

 

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从古至今,铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化。

1)古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的,其主要成分是______(填字母序号)。

aFe       bFeO      cFe3O4      dFe2O3

2)硫酸渣的主要化学成分为:SiO245%Fe2O340%Al2O310%MgO5%。用该废渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下(部分操作和条件略):

   

回答下列问题:

①在步骤i中产生的有毒气体可能有__________________

②在步骤iii操作中,要除去的离子之一为Al3。若常温时Ksp[Al(OH)3]=1.0×1032,此时理论上将Al3沉淀完全,则溶液的pH____________

③步骤iv中,生成FeCO3的离子方程式是_________________

3)氯化铁溶液称为化学试剂中的多面手,向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀,写出该沉淀的化学式_________________。请用平衡移动的原理,结合必要的离子方程式,对此现象作出解释:___________________

4)①古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下:

复分解反应ii的离子方程式是________________

②如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中CN,方案如下:

若试纸变蓝则证明食品中含有CN,请解释检测时试纸中FeSO4的作用:

_____________________

 

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