题目内容

8．一种微生物燃料电池如下图所示，下列关于该电池的说法正确的是（　　）
A．a电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O═6CO2↑+28H+
B．电子流向为a→负载→b→质子交换膜→a
C．H+由右室通过质子交换膜进入左室
D．当有1mol电子转移时，正极产生2.24L气体

分析 b极上N元素的化合价降低，b是正极，发生还原反应，电极反应式为：2NO3-+10e-+12H+═N2↑+6H2O，a电极是负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O═6CO2↑+28H+，
A、a电极是负极发生氧化反应；
B、原电池中电子从负极流向正极，据此回答；
C、原电池中阳离子从负极移向正极；
D、b极上N元素的化合价降低，所以b是正极发生还原反应，根据电极反应式进行计算．

解答 解：A、b极上N元素的化合价降低，b是正极，发生还原反应，电极反应式为：2NO3-+10e-+12H+═N2↑+6H2O，a电极是负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O═6CO2↑+28H+，故A正确；
B、原电池中电子从负极流向正极，只能经过导线，不能经过电解质，即电子流向为a→负载→b→，故B错误．
C、原电池中阳离子从负极移向正极，即H+由左室通过质子交换膜进入右室，故C错误；
D、b极上N元素的化合价降低，b是正极，发生还原反应，电极反应式为：2NO3-+10e-+12H+═N2↑+6H2O，当有1mol电子转移时，正极产生标况下的2.24L气体，故D错误；
故选A．

点评 本题考查化学电源新型电池，为高频考点，所有燃料电池中负极上都是燃料失电子、正极上都是氧化剂得电子，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，为学习难点．

练习册系列答案
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16．下列关于普伐他汀的水解产物（结构简式如图）说法正确的是（　　）
A．能与FeCl3溶液发生显色反应
B．能发生加成、酯化、氧化反应
C．1mol该物质与足量Na反应，产生2.5gH2
D．能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，褪色原理相同
19．电子级钴氧化物用于半导体工业和电子陶瓷等领域，是一种纯度很高的氧化物．其工业制取流程如图1：

（1）滤渣A的成分除Co的磷酸盐和Fe（OH）3外还有Si （填化学式）．
（2）加入Co3（PO4）2的目的是调节溶液pH，保证Co2+不沉淀，而使铁离子全部沉淀．
（3）Co与稀硝酸反应生成Co2+的离子方程式为3Co+8H++2NO3-═3Co2++4H2O+2NO↑．
（4）滤渣B经过反复洗涤、干燥后，进行灼烧，其热重分析图如图2：
写出C点物质的化学式：Co3O4．
（5）上述制备过程中采用草酸盐作为沉淀剂，由于生产成本较高，某科研小组研究从钴渣酸浸液（主要成分为CoSO4、Fe2（SO4）3、Al2（SO4）3）出发，以碳铵（NH4HCO3）代替草酸盐作沉淀剂，并由此制备氧化钴．请结合相关信息，补充完整实验步骤．
已知：a．金属离子生成氢氧化物沉淀pH如下表（开始沉淀pH按金属离子1.0mol/L计算）
开始沉淀的pH完全沉淀的pH
Fe3+1.13.2
Al3+3.05.0
Co2+7.29.2
b．CoSO4与NH4HCO3反应时，母液中钴离子含量与溶液pH关系图如图3：
由钴渣酸浸液制备氧化钴的实验步骤依次为：
①往钴渣酸浸液中滴加NaOH溶液，调节溶液pH（5.0，7.2），使Fe3+、Al3+  沉淀完全；
②过滤；③配制一定浓度的碳铵溶液，缓慢加入到滤液中，搅拌，控制pH至7.0左右，使Co2+沉淀完全，过滤；
④将蒸馏水加热至70℃以上，洗涤CoCO3沉淀3次，干燥；⑤400℃焙烧3h，得产品氧化钴．
16．亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌．以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：
①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出产品
②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下．
（1）发生器中发生反应的离子方程式为2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-发生器中鼓入空气的作用可能是c．
a．将SO2氧化成SO3，增强酸性
b．将NaClO3还原为ClO2
c．稀释ClO2以防止爆炸
（2）吸收塔内发生反应的化学方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2吸收塔内的温度不能超过20℃，其目的是防止H2O2分解
（3）从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是_蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
（4）某学习小组用碘量法测定粗产品中亚氯酸钠的含量，实验如下：
a．准确称取所得亚氯酸钠样品mg于小烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应，将所得混合液配成250ml待测溶液．（已知：ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-）
b．移取25.00ml待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用c mol•L-1Na2S2O3标准液滴定至终点，重复2次，测得平均值为Vml．（已知：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）
①到滴定终点时的现象为滴加最后一滴液体时溶液由蓝色变成无色且半分钟内不变色
②该样品中NaClO2的质量分数为$\frac{22.625cV}{m}$%（用含m、c、V的代数式表示，结果化成最简．）
3．下列离子方程式正确的是（　　）
A．用银氨溶液检验乙醛中的醛基：CH3CHO+2Ag（NH3）2++2OH-$\stackrel{水浴加热}{→}$CH3COO-+NH4++3NH3+2Ag↓+H2O
B．苯酚钠溶液中通入少量CO2：CO2+H2O+2C6H5O-→2C6H5OH+2CO32-
C．Na2SO3溶液使酸性KMnO4溶液褪色：5SO32-+4H++2MnO4-═5SO42-+2Mn2++2H2O
D．向AlCl3溶液滴入过量氨水：Al3++4OH-═AlO2-+2H2O
13．有机物A的分子式为C9H10O2，A在光照条件下生成的一溴代物B，可发生如下转化关系（无机产物略）：

其中K物质与氯化铁溶液发生显色反应，且环上的一元取代物只有两种结构．
已知：①当羟基与双键碳原子相连时，易发生如下转化：RCH═CHOH→RCH2CHO；②-ONa连在烃基上不会被氧化．
请回答下列问题：
（1）F与I中具有相同的官能团，检验该官能团的试剂是银氨溶液（或新制的氢氧化铜悬浊液）．
（2）上述变化中属于水解反应的是①⑥（填反应编号）．
（3）写出结构简式，G：CH3COOCH=CH2，M：．
（4）写出下列反应的化学方程式：
反应①：，K与少量的氢氧化钠溶液反应：+NaOH→+H2O．
（5）同时符合下列要求的A的同分异构体有9种．
I．含有苯环                       
II．能发生银镜反应和水解反应
III．在稀氢氧化钠溶液中，1mol该同分异构体能与2molNaOH反应．
20．短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图（甲不一定在丁、庚的连线上），戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素．下列判断正确的是（　　）
A．单质甲与单质乙充分反应一定都可以生成多种化合物
B．简单气态氢化物的稳定性：庚＞己＞戊＞丁
C．可以通过分别电解熔融的金属氯化物的方法冶炼乙和丙的单质
D．因为庚元素的非金属性最强，所以庚的最高价氧化物对应水化物酸性最强
17．如表实验“操作和现象”与“结论”都正确的是（　　）
选项操作和现象结论
A切开金属钠，钠表面的银白色会逐渐变暗Na在空气中会生成Na2O2
B向装有Fe（NO3）2溶液的试管中加入几滴稀H2SO4溶液颜色基本不变Fe（NO3）2与H2SO4不反应
CSO2通入酸性KMnO4溶液，溶液褪色SO2具有漂白性
D将充满NO2的试管倒立在水中，试管内液面约上升至试管容积的$\frac{2}{3}$处；缓慢通入O2，轻轻晃动试管，至液体基本上充满试管从原料的充分利用和减少污染物的排放等方面考虑，该实验对工业生产硝酸有重要启示
A．AB．BC．CD．D
18．（1）某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属为反应物，并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成如图1所示的替代简易气体发生器的即开即停装置，该装置中装有铜丝网隔板，利用该装置可制取哪些气体H2 CO2（答2种即可）；
若将铜丝网隔板改为铁丝网隔板，则该装置可用于制取何种气体H2，写出反应的离子方程式2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑．

（2）①写出CO2和Na2O2反应的化学方程式2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2．
②某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断是否合理是，（填“是或否”）简要说明理由：由于过氧化钠具有强氧化性，能将+4价的硫氧化为+6价的硫而生成硫酸钠．
③该同学无法断定SO2和Na2O2反应中是否有氧气生成，拟使用如图2的装置进行实验．
装置中B的作用是用于干燥SO2气体，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应，D的作用是为了防止空气中的水蒸气进入C装置与Na2O2反应生成氧气，同时吸收过量SO2气体，便于氧气的检验和防止污染空气．
④为确认SO2和Na2O2反应产物，该同学设计了以下实验步骤，你认为应进行的操作按顺序排列是（填序号）A、B、D．
A．用带火星的细木条靠近干燥管口a，观察细木条是否着火燃烧．
B．将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液．
C．在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液，观察是否有沉淀生成．
D．在配成的溶液中先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，观察是否有气泡或沉淀生成．

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