题目内容
【题目】利用微生物燃料电池原理,可以处理宇航员排出的粪便,同时得到电能。美国宇航局设计的方案是:用微生物中的芽孢杆菌来处理粪便产生氨气,氨气与氧气分别通入燃料电池两极,最终生成常见的无毒物质。示意图如下所示。下列说法错误的是( )
A.a电极是负极,b电极是正极
B.负极区发生的反应是2NH3 - 6e-=N2+6H+
C.正极区,每消耗标准状况下2.24 L O2,a向b电极转移0.4 mol电子
D.电池工作时电子通过由a经负载流向b电极,再穿过离子交换膜回到a电极
【答案】D
【解析】
A选项,根据图中信息可知,左边为失去电子,作负极,右边得到电子,作正极,因此a电极是负极,b电极是正极,故A正确;
B选项,氨气在负极反应变为氮气,因此负极区发生的反应是2NH3 - 6e-= N2+6H+,故B正确;
C选项,正极区,每消耗标准状况下2.24 L O2即物质的量为0.1 mol,得到0.4mol电子,因此a向b电极转移0.4 mol电子,故C正确;
D选项,电池工作时电子通过由a经负载流向b电极,电子不能通过电解质溶液,故D错误。
综上所述,答案为D。
【题目】三氯乙醛(CCl3CHO)是生产农药、医药的重要中间体,实验室制备三氯乙醛的反应装置示意图(加热装置未画出)和有关数据如下:
①制备反应原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
②相关物质的相对分子质量及部分物理性质:
相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 | |
C2H5OH | 46 | -114.1 | 78.3 | 与水互溶 |
CCl3CHO | 147.5 | -57.5 | 97.8 | 可溶于水、乙醇 |
CCl3COOH | 163.5 | 58 | 198 | 可溶于水、乙醇、三氯乙醛 |
C2H5Cl | 64.5 | -138.7 | 12.3 | 微溶于水,可溶于乙醇 |
(1)恒压漏斗中盛放的试剂的名称是_____,盛放KMnO4仪器的名称是_____。
(2)反应过程中C2H5OH和HCl可能会生成副产物C2H5Cl,同时CCl3CHO(三氯乙醛)也能被次氯酸继续氧化生成CCl3COOH(三氯乙酸),写出三氯乙醛被次氯酸氧化生成三氯乙酸的化学方程式:_____。
(3)该设计流程中存在一处缺陷是_____,导致引起的后果是_____,装置B的作用是______。
(4)反应结束后,有人提出先将C中的混合物冷却到室温,再用分液的方法分离出三氯乙酸。你认为此方案是否可行_____(填是或否),原因是_____。
(5)测定产品纯度:称取产品0.36g配成待测溶液,加入0.1000molL1碘标准溶液20.00mL,再加入适量Na2CO3溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,立即用0.02000molL1Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验,测得平均消耗Na2S2O3溶液20.00mL。则产品的纯度为_____(计算结果保留四位有效数字)。滴定原理:CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO-、HCOO-+I2=H++2I-+CO2、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-