题目内容

16．为解决淀粉厂沸水中BOD严重超标的问题，有人设计了电化学降解法，如图是利用一种微生物将废水中有机物[主要成分是（C6H10O5）n]的化学能转化为电能的装置，下列说法中正确的是（　　）
A．N极是负极
B．负极的电极反应为（C6H10O5）n]+7nH2O-24ne-═6nCO2↑+24nH+
C．物质X是OH-
D．该装置工作时，H+从右侧经阳离子交换膜转向左侧

分析 由题意利用一种微生物将废水中有机物[主要成分是（C6H10O5）n]的化学能转化为电能的装置，即为原电池，由图N极通O2，M极为有机物，则N极为正极发生还原反应，M极为负极，发生氧化反应，负极的电极反应为（C6H10O5）n]+7nH2O-24ne-═6nCO2↑+24nH+，原电池中阳离子移向正极；

解答 由题意利用一种微生物将废水中有机物[主要成分是（C6H10O5）n]的化学能转化为电能的装置，即为原电池，由图N极通O2，M极为有机物，则N极为正极发生还原反应，M极为负极，发生氧化反应，负极的电极反应为（C6H10O5）n]+7nH2O-24ne-═6nCO2↑+24nH+，原电池中阳离子移向正极；
A．由图N极通O2，则N极为正极，故A错误；
B．M极为有机物，M极为负极，发生氧化反应，负极的电极反应为（C6H10O5）n]+7nH2O-24ne-═6nCO2↑+24nH+，故B正确；
C．由图N极通O2，则N极为正极，O2得电子结合H+生成水，物质X为水，故C错误；
D．原电池中阳离子移向正极，该装置工作时，H+从左侧经阳离子交换膜转向右侧，故D错误．
故选B．

点评 本题考查原电池基本原理，侧重考查学生获取信息、分析推断能力，根据化合价变化确定正负极，难点是电极反应式的书写，且原电池和电解池原理是高考高频点，要熟练掌握．

练习册系列答案
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9．室温时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（　　）
A．pH=7的溶液中：Ba2+、K+、CO32-、NO3-
B．0.1 mol•L-1NaHCO3溶液中：K+、NH4+、Cl-、SO42-
C．0.1 mol•L-1FeCl3溶液中：Al3+、Cu2+、Br-、I-
D．由水电离产生的c（H+）=1×10-13的溶液中：Na+、Mg2+、Cl-、HCO3-
7．已知A、B、C、D、E为元素周期表前四周期原子序数依次增大的元素，A原子核外有三个能级，每个能级上电子数相同，B原子的最外层p轨道的电子数为半充满结构，C、D为同主族元素，且D的原子序数是C的2倍，E2+的3d轨道上有10个电子．请回答下列问题：
（1）元素D的基态原子价层电子排布式为1s22s22p63s23p4．
（2）A、B、C的最简单氢化物中，键角由大到小的顺序为CH4＞NH3＞H2O（用分子式表示），其中B的最简单氢化物的VSEPR模型名称为正四面体，C的最简单氢化物的分子立体构型名称为V型．
（3）AD2分子中，按原子轨道的重叠方式的不同存在的共价键类型有σ键、π键，其中A原子的杂化轨道类型为sp；写出两种与AD2互为等电子体的分子或离子CO2、N2O．
（4）ED在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．立方ED晶体结构如图所示，该晶体的密度为ρg•cm-3．如果ED的摩尔质量为Mg/mol，阿伏伽德罗常数为NAmol-1，则a、b之间的距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{4M}{ρN{\;}_{A}}}$cm．
4．对烷烃CH3CH（C2H5）CH（CH3）2的命名，正确的是（　　）
A．2，3-二甲基-4-乙基戊烷B．2-甲基-3，4-二乙基戊烷
C．2，4-二甲基-3-乙基己烷D．2，3-二甲基戊烷
11．1，2-二溴乙烷是常用的有机合成中间体，某小组用如图装置合成1，2-二溴乙烷．
装置B中发生的反应为C2H5OH $→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2=CH2↑+H2O
产物和部分反应物的相关数据如下：
沸点/℃密度/（g•cm-3）水中溶解性
1，2二溴乙烷131.42.18微溶
溴58.83.12微溶
乙醇78.50.79溶
合成反应：
在冰水浴冷却下将20.0mL浓硫酸与10.0mL95%乙醇混合均匀得到反应液，取出10.0mL加入三颈烧瓶B中，剩余部分转入滴液漏斗A中．E的试管中加入8.0g液溴，再加入2-3mL水，试管外用水冷却．断开D、E之间的导管，加热B，待装置内空气被排除后，连接D和E，继续加热并保持温度在170-180℃，打开滴液漏斗活塞，缓慢滴加反应液，直至反应完毕．
分离提纯：
将粗产物分别用10%的氢氧化钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙干燥，待溶液澄清后进行蒸馏，得到纯净的1，2-二溴乙烷6.3g．
回答下列问题：
（1）混合浓硫酸与乙醇时，加入试剂的正确顺序是先加乙醇，再加浓硫酸；使用冰水浴降温的目的是防止乙醇挥发．
（2）为防止暴沸，装置B中还应加入碎瓷片；C的作用是平衡气压；E中试管里加水的目的是防止溴、产物1，2-二溴乙烷挥发．
（3）判断生成1，2-二溴乙烷反应结束的方法是E中试管里的液体变为无色；反应结束时正确的操作是断开DE之间的导管，再停止加热．
（4）洗涤和分离粗产物时使用的玻璃仪器是分液漏斗、烧杯．
（5）本实验中，1，2-二溴乙烷的产率为67%．
（6）下列操作中，将导致产物产率降低的是abc（填正确答案的标号）．
a．乙烯通入溴时迅速鼓泡 b．实验时没有装置D c．去掉装置E烧杯中的水 d．装置F中NaOH溶液用水代替．
1．E、G、M、Q、T是五种原子序数依次增大的前四周期元素．E、G、M是位于p区的同一中期的元素，M的价电子排布为nsnnp2n，E、M的原子核外的未成对电子数相等；M、Q同主族，QM2与GM2-具有相等的价电子总数；T为过渡元素，去原子核外没有成对电子．请回答下列问题：
（1）T元素基态原子的最外层电子排布式是3d104s1．
（2）E、G、M三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C（用元素符号表示），其原因为同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N原子2P能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于氧的．
（3）E、G、M的最简单氢化物中，键角由大到小的顺序为CH4＞NH3＞H2O（用化学式表示），其中G的最简单氢化物分子的立体构型为正四面体，M的最简单氢化物分子的中心原子的杂化类型为sp3．M和Q的最简单氢化物的沸点大小顺序为H2O＞H2S（写化学式）．
（4）EM、GM+、G2互为等电子体，EM的结构式为（若有配位键，请用“→”表示）．E、M电负性相差1.0，由此可以判断EM应该为极性较强的分子，但实际上EM分子的极性极弱，请解释其原因：从电负性分析，CO中的共用电子对偏向氧原子，但分子中形成配位键的电子对是由氧原子单方面提供的，抵消了共用电子对偏向O而产生的极性．
（5）TQ在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．立方TQ晶体结构如图所示，该晶体的密度为ρ g•cm-3．如果TQ的摩尔质量为Mg•mol-1，阿伏加德罗常数为NAmol-1，则a、b之间的距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm．
8．下列各选项有机物数目，与分子式为ClC4H7O2 且能与碳酸氢钠反应生成气体的有机物数目相同的是（不含立体异构）（　　）
A．分子式为C5H10 的烯烃B．分子式为C4H8O2的酯
C．甲苯（   ）的一氯代物D．立体烷    （）的二氯代物
5．如表元素周期表的一部分，其中A、X、Y、W、Z为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍．下列说法中不正确的是（　　）
X
YZWA
TB
A．Y、Z、W、A元素性质均较为活泼，但其中Y、W在自然界中存在游离态的形式，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
B．X、W、Z元素的原子半径与它们的气态氢化物的热稳定性变化趋势相反
C．工业上电解A的钠盐溶液可以得到多种产物，为防止产物互相反应常使用阳离子交换膜，其阴极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑
D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2W3具有氧化性和还原性
6．在2L的恒容密闭容器中充入A（g）和B（g），发生反应A（g）+B（g）?2C（g）+D（s）△H=a kJ•mol-1
实验内容和结果分别如下表和如图所示．下列说法正确的是（　　）
实验序号温度起始物质的量
AB
Ⅰ600℃1mol3mol
Ⅱ800℃1.5mol0.5mol
A．实验 I中，10 min内平均反应速率v（B）=0.06 mol•L-1•min-1
B．上述方程式中，a＜0
C．600℃时，该反应的平衡常数是0.45
D．向实验Ⅱ的平衡体系中再充入0.5 mol A和1.5 molB，A的转化率增大

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