题目内容

4．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构如图所示．关于该电池的叙述正确的是（　　）
A．该电池能够在高温下工作
B．电池的负极反应为：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+
C．放电过程中，H+从正极区向负极区迁移
D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下气体$\frac{2.42}{6}$L

分析 该原电池中，放电时，负极上葡萄糖失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，电解质溶液呈酸性，负极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+，正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，电解质溶液中氢离子向正极移动，结合氧气和生成二氧化碳之间的关系式计算．

解答 解：A．高温条件下微生物会变性，该电池不能够在高温下工作，故A错误；
B．负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳，电极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+，故B正确；
C．放电时，阳离子向正极移动，所以氢离子向正极移动，故C错误；
D．正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，对比负极反应可知，消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳，标准状况下体积是22.4L，故D错误；
故选B．

点评 本题考查化学电源新型电池，为高考高频点，正确书写正负极电极反应式是解本题关键，注意电解质溶液中阴阳离子移动方向，易错选项是A，注意蛋白质的性质．

练习册系列答案
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14．Ⅰ．第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要．天然气水合物是种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O他子．根据上述信息，完成下面两题：
（1）下列关于天然气水合物中两种分子描述正确的是CE．
A．两种都是极性分子                
B．两种都是非极性分子
C．H2O是极性分子，CH4是非极性分子 
D．其中氧原子和碳原子的杂化方式分别为sp2和sp3
E．其中氧原子和碳原子的杂化方式均为sp3
（2）晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为CH4•8H2O或6CH4•48H2O．
Ⅱ．A、B、C、D是短周期元素，它们的离子具有相同的电子层结构，且半径依次减小．A与D的化合物X既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应；B、C组成典型的离子化合物Y，其晶体结构类似于NaCl晶体；A与C以原子个数之比1：1组成化合物Z．
（3）写出Z的电子式；
（4）C元素焰色反应的颜色为黄色；试从原子结构的角度解释其原因加热的条件下钠原子的核外电子吸收能量，电子从基态跃迁到激发态，电子处于激发态不稳定又重新跃迁到基态，在此过程中以光波的形式释放能量；
（5）B、C、D可组成离子化合物CmDBn，其晶体结构单元如图所示．阳离子Cx+（o表示位于正方体的棱的中点和正方体内部（内部有9个o，1个位于体心，另8个位于大正方体被等分为8个小正方体后体心）；阴离子DBnx-（•表示）位于该正方体的顶点和面心．则：x=1、m=3、n=6．已知该晶体的密度为ag/cm3，则该晶体中阳离子间的最近距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{840}{a{N}_{A}}}$．
15．下列叙述中正确的是（　　）
A．糖类不一定都是高分子化合物，但水解产物相同
B．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，证明甲苯分子中存在单双键交替的结构
C．利用粮食酿酒经过了由淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
D．甲醇、乙二醇（HOCH2CH2OH）互为同系物
12．下列反应的离子方程式正确的是（　　）
A．向明矾溶液中加入足量的烧碱溶液：Al3++3OH-=Al（OH）3↓
B．在含有等物质的量的Fe（NO3）2和KI组成的混合溶液中滴入稀盐酸：3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
C．碳酸氢铵溶液中滴加足量的NaOH溶液：HCO3-+OH-=CO32-+H2O
D．纯碱溶液呈碱性的原因：CO32-+H2O?HCO3-+OH-
19．丰富多彩的现代生活离不开香料，香豆素是一种重要的有机香料．实验室合成香豆素的路径如下：

（1）香豆素的分子式为C9H6O2，（Ⅳ）中含氧官能团的名称羟基、羧基．
（2）（Ⅰ）与H2反应生成邻羟基苯甲醇，邻羟基苯甲醇的结构简式为．
（3）反应①、②的反应类型依次是加成反应、消去反应．
（4）反应④的化学方程式是．
（5）Ⅴ是（Ⅳ）的同分异构体，Ⅴ的分子中含有苯环且无碳碳双键，苯环上含有两个邻位取代基，且能够发生酯化反应和银镜反应．则Ⅴ的结构简式为或（任写一种）．
（6）一定条件下，与CH3CHO两者之间能发生类似①、②的两步反应，则生成有机物的结构简式为．
9．煤作为燃料，可以有下列两种途径（把煤看成由碳组成）：
途径Ⅰ：C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-a kJ•mol-1
途径Ⅱ：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=b kJ•mol-1
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-c kJ•mol-1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-d kJ•mol-1
试回答下列问题：
（1）燃烧等质量的煤，途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）b的数学关系式是b=-a+$\frac{1}{2}$（c+d）（用a、c、d表示）．
16．下列表示对应化学反应的离子方程式．其中正确的是（　　）
A．向NaAlO2溶液中通入足量的CO2：2AlO2-+CO2+3H2O═2Al（OH）3↓+CO32-
B．（NH4）2Fe（SO4）2溶液中加入少量氢氧化钡溶液：NH4++SO42-+Ba2++OH-═BaSO4↓+H2O
C．工业上用氨水吸收二氧化硫：2NH3．H2O+SO2═2NH4++SO32-
D．磁性氧化铁溶于稀硝酸3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2
13．某水体溶有Ca2+、Mg2+、HCO3-三种离子，可先加足量消石灰，再加足量纯碱以除去Ca2+、Mg2+，以下离子方程式肯定不符合反应事实的是（　　）
A．Mg 2++2HC03-+Ca 2++2OH -→MgC03↓+CaC03↓+2H20
B．Mg 2++2HC03-+2Ca 2++4OH -→Mg（OH）2↓+2CaC03↓+2H20
C．Mg 2++3HC03-+3Ca 2++5OH -→Mg（OH）2↓+3CaC03↓+3H20
D．Ca2++C032-→CaCO3↓
14．下列说法正确的是（　　）
A．直径为20nm的纳米碳酸钙属于胶体
B．海水中提取镁的各步均为氧化还原反应
C．可溶性铁盐和铝盐可用作净水剂
D．光导纤维是一种新型硅酸盐材料

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