题目内容

19．最近科学家研制的一种新型“微生物电池”可以将污水中的有机物转化为电能，其原理示意如图．下列有关该电池的说法正确的是（　　）
A．电池工作时，H+向石墨电极移动
B．氧化银电极上反应为：Ag2O+2e-═2Ag+O2-
C．石墨电极上反应为：C6H12O6+6H2O-24e-═6CO2↑+24H+
D．该电池每转移4mol电子，石墨电极产生33.6LCO2气体（标准状况）

分析 微生物原料电池中，负极上是污水中的微生物发生失电子的氧化反应，正极上是氧气发生得电子的还原反应，根据电极反应式进行回答判断．

解答 解：A、注入污水的石墨一极是电池的负极，电池工作时，H+向正极即氧化银电极移动，故A错误；
B、注入污水的石墨一极是电池的负极，氧化银电极是正极，该电极上反应为氧气得电子的还原反应，故B错误；
C、污水中的有机物在微生物作用下分解放出电子和质子，即注入污水的石墨一极是电池的负极，发生失电子的氧化反应C6H12O6+6H2O-24e-═6CO2↑+24H+，故C正确；
D、注入污水的一极是电池的负极，负极上C6H12O6失电子，电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，每转移4mol电子，石墨电极产生22.4LCO2，故D错误．
故选C．

点评 本题考查学生原电池的工作原理以及电极反应式的书写知识，注意知识的归纳和梳理是关键，难度中等．

练习册系列答案
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1．亚铁氰化钾（K4Fe（CN）6，黄血盐）在化学实验、电镀、食品添加剂及医学上有广泛用途．还可用于冶疗铊（Tl）中毒，烧制青花瓷时可用于绘画等．已知HCN是一种极弱的酸．现有一种用含NaCN废水合成黄血盐的主要工艺流程如图：
（1）实验室用NaCN固体配制NaCN溶液时，应先将其溶于NaOH溶液，再用蒸馏水稀释．
（2）流程中经过滤、洗涤、干燥后得到K4[Fe（CN）6]．过滤实验中使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台．
（3）流程图中加入碳酸钠溶液的主要目的是除去其中的Ca2+．
（4）烧制青花瓷时，瓷器表面的暗红色涉及辉铜矿制取铜的反应．其过程如下：
2Cu2S（s）+3O2（g）=2Cu2O（s）+2SO2（g）△H=-768.2kJ/mol
2Cu2O（s）+Cu2S（s）=6Cu（s）+SO2（g）△H=+116.0kJ/mol
则由Cu2S与O2加热反应生成Cu的热化学方程式为Cu2S（s）+O2（g）=）=2Cu（s）+SO2（g）△H=-652.2KJ/mol．
（5）工业上常用草酸（H2C2O4）来洗涤反应后的转化罐，草酸也可以用于制备高档香料乙醛酸（H2C2O3），装置如图2所示，写出复合膜电极的电极反应式HOOCCOOH+2H++2e-═OHCCOOH+H2O．
（6）环保局对某电镀厂排放的NaCN溶液，进行检测．取NaCN废液1L，浓缩到20mL，加入适量硫酸酸化，用滴定管加入过量的0.10mol/L的H2O2共计15mL，产生两种无毒气体，请写出该离子反应方程式2H++2CN-+5H2O2=N2+2CO2+6H2O；
再用0.02mol/L的酸性KMnO4溶液滴定过程的H2O2，实验测得消耗KMnO4溶液的平均值为10.00mL，该废水NaCN的浓度为0.98g/L．（已知废水中的杂质不参与反应）
10．将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合放入V L密闭容器中，发生如下反应：aA+bB?cC（s）+dD，当反应进行到第t min时，测得A减少了n mol，B减少了$\frac{n}{2}$mol，C增加了$\frac{3n}{2}$mol，D增加了n mol．此时反应达到平衡．
（1）该化学方程式中，各物质的化学计量数分别为：a=2，b=1，c=3，d=2．
（2）以B的浓度变化表示的该化学反应的速率为v（B）=$\frac{n}{2tV}$mol•（L•min）-1．
7．丙烯的加聚反应式为：．
14．ⅥA族的氧、硫、硒（Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．请回答下列问题：

（1）S单质的常见形式为S8，其环状结构如图1所示，S原子采用的轨道杂化方式是sp3；
（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为O＞S＞Se；
（3）Se的原子序数为34，其核外M层电子的排布式为3s23p63d10；
（4）H2Se的酸性比H2S强（填“强”或“弱”）．气态SeO3分子的立体构型为平面三角形，SO32-离子的立体构型为三角锥形；
（5）H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10-2，请根据结构与性质的关系解释
①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：第一步电离后生成的负离子，较难再进一步电离出带正电荷的氢离子．
②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：H2SeO3和H2SeO4可表示成（HO）2SeO和（HO）2SeO2．H2SeO3中的Se为+4价，而H2SeO4中的Se为+6价，正电性更高，导致Se-O-H中O的电子更向Se偏移，越易电离出H+．
（6）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．
立方ZnS晶体结构如图2所示，其晶胞边长为540.0pm，其密度为4.1（列式并计算），a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为$\frac{270}{\sqrt{1-cos109°28′}}$pm（列式表示）．
4．某化学兴趣小组的同学欲利用如图所示装置验证浓硝酸与木炭反应时有NO2、CO2生成，并探究是否还有NO生成．（已知：NO2的沸点为21.1℃，NO的沸点为-151℃，CO2的沸点为-78.5℃；酸性KMnO4溶液能将NO氧化成为NO3-．）

（1）装置经气密性检查后加入试剂并连接好仪器，然后打开开关K，通过导管向装置内通入氮气，其目的是排出装置内的空气，防止其对NO的检验的干扰．
（2）实验中用无水CuSO4代替无水CaCl2干燥气体的一个好处是可判断水蒸气是否全部被吸收；装置C用于检验、收集并除去NO2，试剂X是冰水（填名称），装置D的作用是检验二氧化氮是否已全部除去．
（3）若装置E中溶液的颜色慢慢褪去，则E中发生反应的离子方程式是5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O；若装置E中没有明显的变化，装置C和F出现了预期的现象，则装置A中发生反应的化学方程式为C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O；若装置E、F中的试剂对调，则能（填“能”或“不能”）达到预期的实验目的，其判断理由是因为二氧化碳与酸性高锰酸钾溶液不反应，NO与石灰水不反应、
（4）将等物质的量的NO2、NO混合后通入低温下的水中只得到一种含氧酸X，该酸的化学式可能为HNO2．请设计一种实验方案，以确定含氧酸X与碳酸的酸性相对强弱：向装有碳酸氢钠的试管里滴加亚硝酸溶液，若有气泡产生，则亚硝酸的酸性相对较强，若无气泡产生，则亚硝酸的酸性相对较弱，或比较等物质的量浓度的亚硝酸钠溶液、碳酸氢钠溶液的PH大小，PH小的，对应的酸的酸性相对较强．
11．如图所示装置：
（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，两极反应式为：正极2H++2e-=H2↑；负极Mg-2e-=Mg2+．该装置将化学能转化为电能．
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O．
8．NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述不正确的是（　　）
A．标准状况下，1 L庚烷所含有的分子数为$\frac{{N}_{A}}{22.4}$
B．1 mol甲基（-CH3）所含电子数为9NA
C．标准状况下，B2H6和C2H4的混合气体22.4 L，所含的电子数约为16NA
D．26 g C2H2和苯蒸气的混合气体中所含的C原子数为2NA
9．在冶金工业上，均不能用热还原法制得的金属组是（　　）
A．Na、Fe、AlB．Na、K、ZnC．Fe、Cu、AgD．Na、Ca、K

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