15.新型微生物电池可应用于难降解酸性有机废水(含C6H60)的处理,其放电时的工作原理如右图所示。下列说法错误的是 A.N极为电池负极 B.交换膜为质子交换膜C.M极的电极反应式为C6H60-28e+llH20=6C02↑+28H D.N极消耗22.4L02(标况),M极产生C02的体积为22.4L 三、非选择题:本题共5小题,共60分
16.(12分)我国科学家合成了-种新化合物,结构式如图所示。已知M、X、Y、Z、W、Q均为前20号主族元素,且原子序数依次增大,其中Q与M、Z与Y同主族;Z元素原子中的质子数是Y元素原子中的质子数的2倍。 回答下列问题:
(1)写出W的离子结构示意图 。
(2)Z、Q两种元素最简单离子半径的大小顺序为 (用离子符号表示)。 (3)X元素的最低价氢化物的电子式是
写出实验室制取该氢化物的化学方程式
。
-+
(4)Q元素单质与金属钠性质相似,则Q的过氧化物中含有的化学键有 (填化学键名称),写出该物质与水反应的离子方程式 。
(5)比较Z、W原子的得电子能力强弱,方法一:比较Z、W两种元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 (用化学式回答);方法二:比较单质的氧化性强弱,设计实验证明(请简述试剂、操作、现象、结论): 。
17.(12分)淀粉是一种多糖,以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C和化合物D的合成路线如图所示:
(1)M中的官能团的名称为 ,⑦的反应类型是 。 (2)③的化学方程式式 。
(3)聚乙烯和聚丙烯都是生产塑料的合成树脂,写出由丙烯制备聚丙烯的化学方程式: 。 (4)⑤的化学方程式是
。
(5)1molD与足量NaHC03溶液反应能生成2molC02,含有与D相同种类官能团的物质E的分子式为C5H1002,写出分子中有两个甲基的E的所有同分异构体的结构简式 。
18.(12分)水环境中存在过量的氨氮会造成溶解氧浓度降低、水体富营养化等多方面的危害,人们正不断寻求处理氨氮废水的高效措施。回答下列问题:
(1)某研究团队设计了一种处理方法,先利用水中的微生物将NH4+氧化成N03,再利用电化学降解法除去水中的NO3。
①微生物经两步反应将NH4氧化成NO3,两步反应的能量变化如图所示:
第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,1molNH4(aq)全部氧化成NO3(aq)的热化学方程式为 。
②右图为利用电化学降解法除去水中N03的装置。 直流电源的正极为
(填“A”或“B”),质子的移动方向是 (填“从M到N”或“从N
-+
-+
---
到M”),阴极的电极反应式为 。
(2)有研究团队设计了一种利用电解原理制备H2O2,并用产生H2O2处理氨氮废水的装置,如图所所示:
①生成H2O2的电极反应式为 。
②已知氨氮废水中氨(以NH3计)的浓度为1750mg•L,当降为50mg•L时即可达到排放标准。电路中转移3mole,最多可处理废水的体积为 19.(12分)碘及其化合物在生产生活中有重要作用。
(1)单质碘可与氢气反应生成碘化氢。将物质的量比为2:1的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应:H2(g)+I2(g)=2HI(g),反应经过5分钟测得碘化氢的浓度为0.1mol•L,碘蒸气的浓度为0.05mol•L。
①前5分钟平均反应速率(H2)=
,H2的初始浓度是 。
-1
-1
--1
-1
L。
②下列能说明反应已达平衡状态的是(填序号) 。 a.氢气的生成速率等于碘化氢的消耗速率
b.单位时间内断裂的H-H键数目与断裂的H-I键数目相等 c.c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2 d.2(I2)正=(HI)逆
e.反应混合体系的颜色不再发生变化
(2)某小组同学在室温下进行“碘钟实验”:将浓度均为0.01mol•L的H202、H2S04、KI、Na2S203溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。
-1
已知:“碘钟实验”的总反应的离子方程式为H202+2S203+2H=S406+2H20 反应分两步进行: 反应A:……
反应B:I2+2S203=2I+S406
①反应A的离子方程式是 。对于总反应,I的作用是
-2--2-
2-+2-
。
-1
②为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验I、Ⅱ。(溶液浓度均为0.0lmol•L)
用量试剂 实验1 实验11 H2O2 溶液 5 5 H2SO4 溶液 4 2 Na2S203 溶液 8 X KI溶液(含淀粉) 3 y 0 X H20 溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验I是30min、实验Ⅱ是40min。 实验Ⅱ中,x、y、z所对成的数值分別是 ;对比实验Ⅰ、Ⅱ,可得出的实验结论是
。
28.(12分)学习小组在实验室探究铜及其化合物的性质,进行相关实验。回答下列问题: 小组同学组装了如右图原电池装置,甲烧杯中加入CuS04溶液,乙烧杯中加入FeCl3溶液,盐桥装有KC1溶液。 ①原电池的负极为 ②盐桥中K向
+
,正极的电极反应式为 。
(填“甲”或“乙”)烧杯移动。
(2)移走盐桥后向甲烧杯中滴加氨水,开始溶液颜色变浅,出现蓝
色沉淀,继续滴加后蓝色沉淀消失,溶液变为深蓝色;经过一段时间,溶液逐渐变浅,最后变为无色。小组同学查阅资料知:
相关离子在水中颜色:[Cu(NH3)4]深蓝色,[Cu(NH3)2]无色。 综合上述信息,推测最后无色溶液的溶质为 (写化学式)。
(3)进一步探究(2)中深蓝色溶液变为无色的原理,利用上图原电池装置,甲烧杯中加入lmol•L
-1
-1
-1
2+
+
氨水和0.lmol•L硫酸钠混合溶液,乙烧杯中加入0.05mol•L[Cu(NH3)4]S04,电流表指针偏转,20min后,乙烧杯中颜色逐渐由深蓝色变为无色。 ①甲烧杯中的电极反应式为 ②电池总反应离子方程式为
。 。