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(yīng)主體，將有機(jī)物的化學(xué)能轉(zhuǎn)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(yīng)為：

C₆H₁₂O₆+6H₂O－24e^－　　　　　 6CO₂+24H⁺

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

⑵ 葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol，寫出葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式

　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。

⑶ 化學(xué)需氧量(COD)是重要的水質(zhì)指標(biāo)，其數(shù)值表示將1L水中的有機(jī)物氧化為CO₂、H₂O所需消耗的氧氣的質(zhì)量�？茖W(xué)家設(shè)想利用微生物燃料電池來處理某些污水，并進(jìn)行發(fā)電，該設(shè)想已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中獲得成功。但如果1L廢水中有機(jī)物(折算成葡萄糖)氧化提供的化學(xué)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(hào))。

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

20．(10分)下圖是部分元素的單質(zhì)及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，反應(yīng)條件和部分反應(yīng)中的水已略去。A、E、F是單質(zhì)，B是紅棕色固體，C是家用消毒液的有效成分。G是含+6價(jià)元素的含氧酸鹽，摩爾質(zhì)量166g/mol。L是兩性物質(zhì)；反應(yīng)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(yīng)①離子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑶ 寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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

19．(8分)新型無機(jī)非金屬材料是新材料開發(fā)的重要領(lǐng)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(zhì)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(xué)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(jié)構(gòu)如右圖___________所示

(填“I”或“II”)。

⑵ 結(jié)合下列相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)A型氮化硼的熔點(diǎn)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(gè)數(shù)比為　　　　　　 。

⑷ 工業(yè)上氮化硼以三氯化硼、氫氣、氮?dú)鉃樵�料，在高溫條件下反應(yīng)制得。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

18．(12分)某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了金屬的知識(shí)后，為了解Cu的常見化合物性質(zhì)，運(yùn)用類比學(xué)習(xí)的思想提出如下的問題，進(jìn)行探究。請(qǐng)你協(xié)助該小組的同學(xué)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(jià)Fe的穩(wěn)定性小于+3價(jià)Fe，+1價(jià)Cu的穩(wěn)定性也小于+2價(jià)Cu嗎？

③ CuO能被H₂、CO等還原，也能被NH₃還原嗎？

[實(shí)驗(yàn)方案]

⑴ 解決問題①需用到的藥品有CuSO₄溶液、　　　　　　　　 (填試劑)，同時(shí)進(jìn)行進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

⑵ 解決問題②的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下：取98gCu(OH)₂固體，加熱至80℃-100℃時(shí)，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(zhì)量為72g。向A中加入適量的稀硫酸，得到藍(lán)色溶液，同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在。據(jù)此可推得，A的化學(xué)式為　　　　 。

⑶ 為解決問題③，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置為(夾持及尾氣處理裝置裝置未畫出)：

實(shí)驗(yàn)中觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO₄變藍(lán)色。同時(shí)生成一種無污染的氣體。

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]

⑴ Cu(OH)₂具有兩性。證明Cu(OH)₂具有兩性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑵ 根據(jù)“實(shí)驗(yàn)方案⑵”，得出的+1價(jià)Cu和+2價(jià)Cu穩(wěn)定性大小的結(jié)論是　　　　　 ；　　　　　 。

⑶ CuO能被NH₃還原。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

[問題討論]

⑴ 有同學(xué)認(rèn)為NH₃與CuO反應(yīng)中生成的紅色物質(zhì)是Cu，也有同學(xué)認(rèn)為NH₃與CuO反應(yīng)中生成的紅色物質(zhì)是Cu和A的混合物。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)NH₃與CuO反應(yīng)中生成的紅色物質(zhì)中是否含有A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

17．(10分)實(shí)驗(yàn)室有一份混有少量碳酸鈣雜質(zhì)的碳酸鋇樣品。分

離并提純碳酸鋇的實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)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(yīng)進(jìn)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(dāng)觀察

到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 時(shí)，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(gè)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(yīng)：A(g)+B(g)xC(g)；△H＜0。測(cè)得兩容器中c(A)隨時(shí)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(dú)升溫可使乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與甲容器內(nèi)的相同

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

15．右圖為冰晶體的結(jié)構(gòu)模型，大球代表O原子，小球代表H原子。

下列有關(guān)說法正確的是

A．冰晶體中每個(gè)水分子與另外四個(gè)水分子形成四面體

B．冰晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，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(shí)，水分子之間的空隙增大

14．常溫下，下列有關(guān)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(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是

A．濃硝酸可保存在帶橡皮塞的棕色細(xì)口瓶中

B．用pH試紙測(cè)定溶液pH時(shí)，pH試紙不應(yīng)事先潤濕

C．配置一定物質(zhì)的濃度的溶液時(shí)，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(shí)為了使滴定終點(diǎn)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(zhǎng)抑制劑，對(duì)該物質(zhì)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(zhì)最多可與3mol H₂發(fā)生反應(yīng)

D．在一定條件下發(fā)生反應(yīng)生成含七元環(huán)的物質(zhì)