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14.某研究小组开发出一种人工仿生叶,据称该装置能“吃”进二氧化碳产出生物乙醇.这种装置能够利用太阳能电池板所提供的电力,而系统内的微生物以氢为食,能把空气中的二氧化碳转化为生物燃料.下列说法正确的是(  )
A.该电池为原电池装置
B.a与外接电源正极相连
C.a电极的电极反应式为2CO2+6H++12e-═C2H5OH+3H2O
D.当a电极上生成1 mol C2H5OH时,b电极上产生标准状况下的气体体积为67.2 L

分析 A、整个过程是将太阳能转化为电能,然后电能转化为化学能;
B、a是发生还原反应,应与外接电源负极相连;
C、a电极的电极反应式为2CO2+12H++12e-═C2H5OH+3H2O;
D、当a电极上生成1 mol C2H5OH时,转移12mol的电子,所以b电极上产生标氧气为3mol.

解答 解:A、整个过程是将太阳能转化为电能,然后在装置中将电能转化为化学能,所以该电池为电解池装置,故A错误;
B、CO2→C2H5OH中碳的化合价降低,所以a是发生还原反应,应与外接电源负极相连,而不是与正极相连,故B错误;
C、a电极的电极反应式为2CO2+12H++12e-═C2H5OH+3H2O,故C错误;
D、当a电极上生成1 mol C2H5OH时,转移12mol的电子,所以b电极上产生标氧气为3mol,标准状况下的气体体积为67.2 L,故D正确;
故选D.

点评 本题考查了电化学原理,明确电极的判断方法、电极反应式的书写即可分析解答本题,难度不大.

练习册系列答案
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4.实验室用无水乙酸钠和碱石灰混合制甲烷:CH3COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$CH4+NaCO2,为了探究甲烷的化学性质,进行了一下实验,B装置中的试剂为溴水或酸性 KMnO4溶液,一段时间后,无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水浑浊.所需装置如图(部分夹持仪器已略去):

(1)写出H装置中反应的离子方程式:2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)C装置中的试剂为浓硫酸,作用是干燥甲烷
(3)实验测得消耗的CH4和CuO的质量比为1:20,则D中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式:CH4+4CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Cu+CO2+2H2O
(4)实验开始前,先在G装置的大试管上套上黑色纸套,反应结束后,取下黑色纸套,使收集满气体的试管置于光亮处缓慢反应-段时间,观察到的现象有:
①试管中有少量白雾,②导管内液面上升,③试管内的气体颜色逐渐变浅,④试管内有油状液滴出现.
(5)有关该实验的说法,正确的是B (填字母).
A.若b装置中的试剂是溴水,溴水无明显变化,说明CH4不能与卤家单质反应
B.B装B中是酸性高锰酸钾溶液,溶液无明显变化,说明通常情况下甲烷难以被强氧化剂氧化
C.硬质玻璃管中的黑色固体粉末变红,说明甲烷具有氧化性
D.G装置的大试管取下黑色紙套后,光照强度越大,CH4与Cl2越易发生取代反应
(6)实验室还可用碳化铝(Al4C2)固体与H2O反成制备出反应的化学方程式:Al4C2+12H2O=4Al(OH)3+3CH4↑.

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