21．(10分)微生物燃料電池(MFC)是燃料電池中特殊的一類，它利

用微生物作為反應主體，將有機物的化學能轉化為電能。以葡萄糖溶

液作底物為例，其工作原理如右圖所示。

已知石墨電極上反應為：

C₆H₁₂O₆+6H₂O－24e^－　　　　　 6CO₂+24H⁺

⑴ 電池中的質子交換膜只允許質子和水分子通過。電池工作時，質子移向電源的　　　 極，鉑碳上所發(fā)生的電極反應式為_____________。

⑵ 葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol，寫出葡萄糖燃燒的熱化學方程式

　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。

⑶ 化學需氧量(COD)是重要的水質指標，其數(shù)值表示將1L水中的有機物氧化為CO₂、H₂O所需消耗的氧氣的質量�？茖W家設想利用微生物燃料電池來處理某些污水，并進行發(fā)電，該設想已經(jīng)在實驗室中獲得成功。但如果1L廢水中有機物(折算成葡萄糖)氧化提供的化學能低于5.6kJ，就沒有發(fā)電的必要。則下列污水中，不適合用微生物燃料電池發(fā)電的是　　　　　　　　　　　　　 (填序號)。

⑷ 在化學工作者的眼中，“垃圾－是放錯了位置的資源”。寫出硫酸工業(yè)“廢氣”處理利用的化學方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

20．(10分)下圖是部分元素的單質及其化合物的轉化關系圖，反應條件和部分反應中的水已略去。A、E、F是單質，B是紅棕色固體，C是家用消毒液的有效成分。G是含+6價元素的含氧酸鹽，摩爾質量166g/mol。L是兩性物質；反應④、⑤是工業(yè)上制取M的重要方法，曾經(jīng)是我國民族工業(yè)的驕傲。

⑴ 寫出F的電子式　 　　　　　　　　　　　　　　。

⑵ 寫出反應①離子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑶ 寫出反應④的化學方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑷ G是一種新型凈水劑，化學式為　　　　 。用G代替氯氣和明礬凈水的原因是　　　　　　　　 。

19．(8分)新型無機非金屬材料是新材料開發(fā)的重要領域，氮化硼(BN)就是其中一種�；卮鹣铝袉栴}：

⑴ 氮化硼與碳元素的單質相似，有兩種重要晶型A型和B型。A型氮

化硼硬度很高，是特殊的耐磨和切削材料；B型氮化硼化學穩(wěn)定性較好，

是一種優(yōu)良的耐高溫潤滑劑。A型氮化硼結構如右圖___________所示

(填“I”或“II”)。

⑵ 結合下列相關數(shù)據(jù)預測A型氮化硼的熔點范圍_________。

⑶ B型氮化硼俗稱白石墨。B型氮化硼晶體中六元環(huán)與B原子的個數(shù)比為　　　　　　 。

⑷ 工業(yè)上氮化硼以三氯化硼、氫氣、氮氣為原料，在高溫條件下反應制得。寫出該反應的化學方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

18．(12分)某�；瘜W研究性學習小組的同學在學習了金屬的知識后，為了解Cu的常見化合物性質，運用類比學習的思想提出如下的問題，進行探究。請你協(xié)助該小組的同學完成下列研究。

[提出問題]

① Cu的金屬活潑性小于Al，Al(OH)₃具有兩性，Cu(OH)₂也具有兩性嗎？

② 通常情況下，+2價Fe的穩(wěn)定性小于+3價Fe，+1價Cu的穩(wěn)定性也小于+2價Cu嗎？

③ CuO能被H₂、CO等還原，也能被NH₃還原嗎？

[實驗方案]

⑴ 解決問題①需用到的藥品有CuSO₄溶液、　　　　　　　　 (填試劑)，同時進行進行相關實驗。

⑵ 解決問題②的實驗步驟和現(xiàn)象如下：取98gCu(OH)₂固體，加熱至80℃-100℃時，得到黑色固體粉末，繼續(xù)加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末A。冷卻后稱量，A的質量為72g。向A中加入適量的稀硫酸，得到藍色溶液，同時觀察到容器中還有紅色固體存在。據(jù)此可推得，A的化學式為　　　　 。

⑶ 為解決問題③，設計的實驗裝置為(夾持及尾氣處理裝置裝置未畫出)：

實驗中觀察到CuO變?yōu)榧t色物質，無水CuSO₄變藍色。同時生成一種無污染的氣體。

[實驗結論]

⑴ Cu(OH)₂具有兩性。證明Cu(OH)₂具有兩性的實驗現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑵ 根據(jù)“實驗方案⑵”，得出的+1價Cu和+2價Cu穩(wěn)定性大小的結論是　　　　　 ；　　　　　 。

⑶ CuO能被NH₃還原。該反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

[問題討論]

⑴ 有同學認為NH₃與CuO反應中生成的紅色物質是Cu，也有同學認為NH₃與CuO反應中生成的紅色物質是Cu和A的混合物。請你設計一個簡單的實驗檢驗NH₃與CuO反應中生成的紅色物質中是否含有A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

17．(10分)實驗室有一份混有少量碳酸鈣雜質的碳酸鋇樣品。分

離并提純碳酸鋇的實驗步驟如下，請根據(jù)要求填空(右圖為

Ba(OH)₂和Ca(OH)₂的溶解度曲線)：

⑴ 高溫灼燒碳酸鋇和碳酸鈣的混合物，直至分解分解。所需儀

器除坩堝、泥三角、玻璃棒、三腳架外還有　　　　　　　　 ；

⑵ 將灼燒后的固體混合物置于80℃的熱水中，制成氫氧化鋇的

熱飽和溶液。為減少Ba(OH)₂的損失并除去不溶物應進行的操作

是　　　　　　　　　　 ；

⑶ 將“⑵”中濾液　　　　　　　　　　 并過濾，得到的Ba(OH)₂固體溶于水制成溶液。

⑷ 向制得的Ba(OH)₂溶液中滴加　　　　　　　　 (填一種試劑名稱)，再通入二氧化　碳。當觀察

到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 時，即可停止通二氧化碳。

⑸ 濾出碳酸鋇沉淀，經(jīng)洗滌、干燥后即得到純凈的碳酸鋇。

16．向甲乙兩個容積均為1L的恒容容器中，分別充入2molA、2molB和1molA、1molB。相同條件下，發(fā)生下列反應：A(g)+B(g)xC(g)；△H＜0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示：

下列說法正確的是

A．x可能等于2也可能等于3

B．向平衡后的乙容器中充入氦氣可使c(A)增大

C．將乙容器單獨升溫可使乙容器內各物質的體積分數(shù)與甲容器內的相同

D．若向甲容器中再充入2molA、2molB，則平衡時甲容器中0.78mol·L^－1＜c(A)＜1.56mol·L^－1

15．右圖為冰晶體的結構模型，大球代表O原子，小球代表H原子。

下列有關說法正確的是

A．冰晶體中每個水分子與另外四個水分子形成四面體

B．冰晶體具有空間網(wǎng)狀結構，是原子晶體

C．水分子間通過H－O鍵形成冰晶體

D．冰晶體熔化時，水分子之間的空隙增大

14．常溫下，下列有關敘述正確的是

A．Na₂CO₃溶液中，2c(Na⁺)＝c(CO₃^2－)+c(HCO₃^－)+c(H₂CO₃)

B．NaB溶液的pH＝8，c(Na⁺)－c(B^－)＝0.99×10^－6mol/L

C．pH相等的①NH₄Cl、②(NH₄)₂SO₄、③NH₄HSO₄三種溶液中，c(NH₄⁺)大小順序①＝②＞③

D．10mL pH＝12的氫氧化鈉溶液中加入pH＝2的HA至pH剛好等于7，所得溶液體積V(總)≥20mL

13．下列有關實驗的敘述正確的是

A．濃硝酸可保存在帶橡皮塞的棕色細口瓶中

B．用pH試紙測定溶液pH時，pH試紙不應事先潤濕

C．配置一定物質的濃度的溶液時，選用的容量瓶規(guī)格由需配置的溶液體積決定

D．中和滴定時為了使滴定終點溶液顏色變化明顯，可多滴幾滴指示劑

12．已知(CH₃)₂C＝CH₂可表示為，脫落酸屬植物生長抑制劑，對該物質敘述正確的是

A．分子式為C₁₅H₂₀O₄

B．屬于芳香族化合物

C．1mol該物質最多可與3mol H₂發(fā)生反應

D．在一定條件下發(fā)生反應生成含七元環(huán)的物質