微生物燃料电池(MFC)是燃料电池中特殊的一类,它利用微生物作为反应主体.将有机物的化学能转化为电能。以葡萄糖溶液作底物为例,其工作原理如图所示。
已知石墨电极上的反应为
C6H12O6+ 6H2O - 24e- ="====" 6CO2+ 24H+
(1)电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。电池工作时,质子移向电池的_ __极(填正或负),铂碳上所发生的电极反应式为:___________ _ _______
(2)葡萄糖的燃烧热为2800 kJ·mol-1 ,写出葡萄糖完全燃烧的热化学方程式:_____________________________________________________________________
(3)化学需氧量(COD)是重要的水质指标.其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO2、H2O所需消耗的氧气的质量。科学家设想利用微生物燃料电池来处理某些污水,并进行发电,该设想已经在实验室中获得成功。但如果1 L废水中有机物(折算成葡萄糖)氧化提供的化学能低于5.6 kJ,就没有发电的必要。则下列污水中,不适合用微生物燃料电池发电的是__________________(填序号)
序号 A B C D E
污水类型 生活污水 印染 电镀 造纸 硫酸工业废水
COD值/mg·L-1 520 870 20 960 120
某温度时,在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的
变化关系曲线如图所示。
(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2min、5minZ的平均反应速率为 、 ;
(3)5min后Z的生成速率比5min末Z的 生成速率 (大、小、相等)。
某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有烧杯(大.小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌器、量筒、0.5mol· L-1 盐酸、0.55mol· L-1NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是 。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒? (填“能”或“否”),其原因是 _________。
(3)他们记录的实验数据如下:
实 验 用 品 |
溶 液 温 度 |
中和热△H ( kJ·mol-1) |
||||
t1 |
t2 |
|||||
|
50mL0.55mol·L-1NaOH |
50mL.0.5mol·L-1HCl |
20℃ |
23.3℃ |
|
|
② |
50mL0.55mol·L-1NaOH |
50mL.0.5mol·L-1HCl |
20℃ |
23.5℃ |
|
①已知:Q=Cm(t2 -t1),反应后溶液的比热容C为4.18KJ·℃-1· Kg-1,各物质的密度均为1g·cm-3。
计算完成上表(结果直接填写在表格中)。
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果 __(填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果 ______(填“有”或“无”)影响。
(1)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) △H=-641kJ·mol-1。
②1/2Ti(s)+ Cl2(g) =1/2TiCl4(1) △H=-385 kJ·mol-1。
则2Mg(s)+TiCl4(1)=2MgCl2(s)+Ti(s)的反应热为△H= 。
(2)已知甲醇(CH3OH)在常温下为液体,其热值为22.7kJ?g-1,则甲醇的标准燃烧热的热化学方程式为_______ _____ __。
(3)将甲醇、氧气和氢氧化钾溶液设计成燃料电池,该电池
正极反应式为__________________ ______________。
(4)右图为工业上氯碱工业的电解槽示意图,据图回答:
①该电解槽中发生反应的总离子反应方程式为
②若没有阳离子交换膜,则电解一段时间后在电解槽的溶液中可能发生的化学反应方程式为______ ____________________。
以铁为阳极,以铜为阴极,对足量的NaOH溶液进行电解。一段时间后得到2molFe(OH)3沉淀,此间共消耗的水的物质的量为
A.2mol B.3mol C.4mol D.5mol
0.1 mol·L-1 AgNO3溶液在以Ag作阳极、Fe作阴极的电解槽中电解,当阴极上增重2.16 g时,下列判断正确的是
A.溶液的浓度变为0.08 mol·L-1 B.阳极上产生112 mL O2(标准状况)
C.转移的电子数是1.204×1023 D.反应中有0.02 mol的Ag被氧化