题目内容

17.微生物燃料电池因具有原料广泛、操作条件温和、清洁高效和资源利用率高、无污染等特点而被人们所重视.以用葡萄糖作底物的燃料电池为例,其正负极反应式如下:
正极反应:6O2+24H++24e-$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$12H2O    负极反应:C6H12O6+6H2O-24e-$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$6CO2↑+24H+    则有关该电池的下列说法正确的是(  )
A.该电池的工作环境是高温条件
B.作为负极的葡萄糖(C6H12O6)在变化中失去电子,被还原
C.该电池的电解质溶液是强酸性溶液,如浓硫酸或硝酸等
D.该电池的总反应为C6H12O6+6O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$6CO2+6H2O

分析 A、该电池是燃料原电池,反应条件温和;
B、葡萄糖在反应中失去电子被氧化;
C、浓硫酸能和有机物发生脱水反应;
D、将正负极反应方程式相加即可得总反应方程式.

解答 解:A、该电池是燃料原电池,反应条件温和,所以不是高温条件,故A错误;
B、C元素的化合价升高,则葡萄糖在反应中失去电子被氧化,故B错误;
C、浓硫酸能和有机物发生脱水反应,电池的电解质溶液不能是浓硫酸,故C错误;
D、将正负极反应方程式相加即可得总反应方程式为:C6H12O6+6O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$6CO2+6H2O,故D正确;
故选:D.

点评 本题考查化学电源新型电池,明确原电池原理解答本题的关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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7.实验室从含碘废液中测定I-的含量以及碘的回收过程如下:
I.含碘废液中I-含量的测定
    用移液管量取25.00ml废液于250ml.锥形瓶中,分别加入5ml2mol/LH2SO4溶液和10ml20%NH4Fe(SO42•12H2O溶液,摇匀,小火加热蒸发至碘完全挥发,取下锥形瓶冷却后,加入10ml2mol/LH2SO4,加入几滴二苯胺磺酸钠(用作指示剂),用0.0250mol/L标准K2Cr2O7溶液进行滴定到终点.重复3次,数据记录见下表:(已知反应:①2Fe3++2I-=2Fe2++I2②6Fe2++Cr${\;}_{{2}_{\;}}$O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O)
Ⅱ.碘的回收
    取250ml含碘废液于烧杯中,加入按上述计算所需的Na2S2O3溶液,并将饱和CuSO4溶液在不断搅拌下滴加到废液中,加热至70°C左右完全反应生成CuI沉淀.过滤,得到的CuI沉淀按如图1进行操作,检查装置的气密性后,从分液漏斗中逐滴加浓硝酸(注意滴液的速度),完全反应后,通过减压过滤,得到粗碘固体产品和抽滤液,然后按图2进行粗碘的提纯.

请回答下列问题:
(1)简述图2实验装置中烧瓶的作用冷凝升华的碘单质,防止扩散到烧杯外.
(2)某同学欲配置200ml2mol•L-1的H2SO4,配制方法合理的是C
A.在200ml1mol•L-1的H2SO4中加入22.4L标准状况下的SO2
B.向100ml4mol•L-1的H2SO4中加入100ml水
C.取5mol•L-1的H2SO480.0ml,加水至200ml
D.将16gNaOH固体加入到5ml2mol/LH2SO4溶液中
(3)在盛有废液的锥形瓶中先加入5ml2mol/LH2SO4的目的是为了抑制Fe3+的水解.
(4)根据滴定的有关数据,计算该废液中I-的含量14.94g•L-1
(5)写出图1锥形瓶中发生反应的化学方程式2CuI+8HNO3=2Cu(NO32+4NO2↑+I2+4H2O.
(6)按图2装置进行粗碘提纯,采用的分离方法是升华法,a、b为冷凝水进出口,其中a(填“a“或”b“)接水龙头,最终能得到较多较高纯度的单质碘.
12.某化学兴趣小组欲测量碳铁合金的含碳量,提出了如下三种实验方案.
方案Ⅰ:含碳铁合金粉末与浓硫酸在一定条件下反应,用下列装置(加持装置省略)既可检验产物中除CO2外混合气体的成分,又可通过测量CO2的质量来计算合金的含碳量.

(1)合金与浓硫酸在一定条件下生成SO2的反应中,做还原剂的物质时C、Fe.(填化学式)
(2)为实现实验目的,上述仪器正确的连接顺序(按气流方向)为:混合气体→(  )(  )→(  )(  )→(  )(  )→(a)(b)→(  )(  )→(  )(  )→(k)(l).
(3)装置E中所装药品为A(填字母序号);在本实验中的作用是吸收二氧化碳.
A、碱石灰   B、无水氯化钙   C、浓硫酸
(4)若能观察到F装置中黑色粉末变红色,装置G中的白色粉末变蓝色的现象,则证明原混合气体中一定含有H2
(5)实验后最终测量的含碳量偏低.某同学猜测混合气体中有可能含有CO,在G后增加一个装置即可验证他的猜测.请简要说明验证这个猜测所需装置及药品和具体实验现象G装置后加一个装有澄清石灰水的洗气瓶,澄清石灰水变浑浊说明混合气体中有CO,澄清石灰水不变浑浊说明混合气体中不含有CO.
方案Ⅱ:称取粉末状样品8.5g,加入某浓度的稀硫酸100mL,充分反应后,收集到标准状况下气体2.24L,然后继续往样品中加入同浓度的稀硫酸100mL,充分反应后又收集到标准状况下气体1.12L.则合金中碳的质量分数为1.18%.(保留三位有效数字)
方案Ⅲ:利用灼烧法使合金中的碳转化为二氧化碳,合金质量会减轻从而计算含碳量,但是他们将一定量的样品灼烧后,发现质量反而增加了,其原因是灼烧时铁和氧气反应生成铁的氧化物而使剩余固体质量增加,碳与氧气反应放出的二氧化碳而使固体质量减小,但合金中含铁多碳少.

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