6.某化學(xué)小組擬設(shè)計(jì)微生物燃料電池將污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化成環(huán)境友好的物質(zhì),工作原理如圖所示(a、b均為石墨電極).下列分析正確的是( 。
A.a 電極發(fā)生反應(yīng):H2NCH2CH2NH2+16e-+4H2O═2CO2↑+N2↑+16H+
B.質(zhì)子交換膜處H+由右向左移動(dòng)
C.該電池在微生物作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
D.開始放電時(shí)b極附近pH不變

分析 A、H2N(CH2)NH2在負(fù)極M上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),生成但其、二氧化碳和水;
B、陽離子向正極移動(dòng);
C、該裝置是原電池,所以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;
D、b的電極反應(yīng)式為:O2+4e-+4H+=2H2O,所以溶液的pH值變大.

解答 解:A、H2N(CH2)NH2在負(fù)極M上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),生成但其、二氧化碳和水,電極反應(yīng)式為H2N(CH2)NH2+4H2O-16e-═2CO2↑+N2↑+6H+,故A錯(cuò)誤;
B、陽離子向正極移動(dòng),a是負(fù)極,b是正極,所以質(zhì)子由左向右移動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、該裝置是原電池,所以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故C正確;
D、b的電極反應(yīng)式為:O2+4e-+4H+=2H2O,所以溶液的pH值變大,而不是不變,故D錯(cuò)誤;
故選C.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池原理,側(cè)重于學(xué)生的分析,明確原電池正負(fù)極上得失電子、電解質(zhì)溶液中陰陽離子移動(dòng)方向即可解答,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而倍受關(guān)注,表為制取納米級(jí)Cu2O的三種方法:
方法Ⅰ用炭粉在高溫條件下還原CuO
方法Ⅱ電解法,反應(yīng)為2Cu+H2O  $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$    Cu2O+H2↑.
方法Ⅲ用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2
(1)工業(yè)上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是反應(yīng)條件不易控制,若控溫不當(dāng)易生成Cu而使Cu2O產(chǎn)率降低.
(2)已知:2Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═Cu2O(s)△H=-akJ•mol-1
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H=-bkJ•mol-1
Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CuO(s)△H=-ckJ•mol-1
則方法Ⅰ發(fā)生的反應(yīng):2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g)△H=-(a+b-2c)kJ•mol-1
(3)方法Ⅱ通過采用離子交換膜控制電解液中OH-濃度的方法來制備納米級(jí)Cu2O,電解裝置如圖所示.
①陰極上的還原產(chǎn)物是H2
②已知陽極生成Cu2O,電極反應(yīng)式為2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O.
③Na2SO4溶液的主要作用是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性.
(4)方法Ⅲ是在加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Cu(OH)2+N2H4$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2Cu2O+6H2O+N2↑.
(5)肼又稱聯(lián)氨,請(qǐng)寫出肼的電子式,肼易溶于水,它是與氨類似的弱堿,用電離方程式表示肼的水溶液顯堿性的原因N2H4+H2O?N2H5++OH-
(6)已知在相同條件下N2H4•H2O的電離程度大于N2H5C1的水解程度.常溫下,若將0.2mol/L N2H4•H2O溶液與0.1mol/L HCl溶液等體積混合,則溶液中N2H5+、Cl-、OH-、H+離子濃度由大到小的順序?yàn)閏(N2H5+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+).
(7)肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液.肼-空氣燃料電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式是N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑,電池工作一段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的pH將減。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”、“不變”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.中國中醫(yī)研究院終身研究員兼首席研究員屠呦呦于1971年首先從黃花蒿中發(fā)現(xiàn)抗瘧有效提取物,1972年分離出新型結(jié)構(gòu)的抗瘧有效成分青蒿素,拯救了數(shù)千萬人的生命.青蒿素的分子結(jié)構(gòu)如圖.下列說怯錯(cuò)誤的是(  )
A.青蒿素的分子式為C15H22O5
B.青蒿素是芳香族化合物
C.青蒿素分子中含有過氧鏈、酯基和醚鍵
D.青蒿素不能發(fā)生加成反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

14.一定溫度下,體積均為0.25L的三個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1,達(dá)到平衡.下列說法正確的是(  )
容器編號(hào)  溫度/℃起始時(shí)物質(zhì)的量/mol 平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol
 N2H2 NH3 NH3 
 ① 500 1 3 0 0.5
 ② 500 0.6 1.80 
 ③550  0 0 2 a
A.容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)不相等
B.達(dá)平衡時(shí),容器②中H2的轉(zhuǎn)化率大于25%
C.a<0.5
D.起始時(shí)向容器①中充入1 mol N2、2 mol H2、0.5 mol NH3,則反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進(jìn)行

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.下列實(shí)驗(yàn)中,所選裝置合理的是( 。
A.裝置①用于分離苯和水
B.裝置②用于分離乙醇中的水
C.裝置③用于分離FeCl3和Fe(SCN)3
D.裝置④用于分離氯化鈉和氯化銨固體

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.分別由短周期元素m、n、p、q組成的單質(zhì)依次為甲、乙、丙、丁,有關(guān)反應(yīng)關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物省略).其中甲為黃綠色氣體,M、N均為10電子分子且M的水溶液呈堿性,Q為離子化合物,下列說法中正確的是( 。
A.原子半徑的大小m>q>n>p
B.元素非金屬性q>n>p
C.Q的溶液可以保存在細(xì)口玻璃試劑瓶
D.n的氧化物的水化物一定為強(qiáng)酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.下列變化的實(shí)質(zhì)相似的是( 。
A.濃硫酸與濃鹽酸在空氣中敞口放置時(shí)濃度均減小
B.金屬導(dǎo)電與電解質(zhì)溶液導(dǎo)電
C.在凈水過程中分別使用明礬和漂白粉
D.工業(yè)上制取金屬鐵和金屬銅

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次遞增,四種原子最外層電子數(shù)之和為18,X與Z同主族,Y原子的最外層電子數(shù)等于周期數(shù),W的單質(zhì)在常溫下為氣體.下列說法正確的是( 。
A.原子半徑的大小順序:r(Z)>r(Y)>r(X)
B.簡單氫化物的穩(wěn)定性:W>Z
C.元素X的單質(zhì)只存在兩種同素異形體
D.X、Y、W最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物兩兩之間能發(fā)生反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.25℃時(shí),下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
A.無色澄清透明溶液中:H+、Cu2+、SO42-、Cl-
B.0.1 mol•L-1AlCl3溶液中:H+、Na+、Cl-、SO42-
C.pH=13的溶液中:NH4+、K+、NO3-、HCO3-
D.c((OH-)<$\sqrt{{K}_{w}}$的溶液:Ca2+、Fe2+、NO3-、ClO-

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