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利用微生物燃料电池原理,可以处理宇航员排出的粪便,同时得到电能。美国宇航局设计的...

利用微生物燃料电池原理,可以处理宇航员排出的粪便,同时得到电能。美国宇航局设计的方案是:用微生物中的芽孢杆菌来处理粪便产生氨气,氨气与氧气分别通入燃料电池两极,最终生成常见的无毒物质。示意图如下所示。下列说法错误的是(  )

A.a电极是负极,b电极是正极

B.负极区发生的反应是2NH3 - 6e=N2+6H+

C.正极区,每消耗标准状况下2.24 L O2ab电极转移0.4 mol电子

D.电池工作时电子通过由a经负载流向b电极,再穿过离子交换膜回到a电极

 

D 【解析】 A选项,根据图中信息可知,左边为失去电子,作负极,右边得到电子,作正极,因此a电极是负极,b电极是正极,故A正确; B选项,氨气在负极反应变为氮气,因此负极区发生的反应是2NH3 - 6e-= N2+6H+,故B正确; C选项,正极区,每消耗标准状况下2.24 L O2即物质的量为0.1 mol,得到0.4mol电子,因此a向b电极转移0.4 mol电子,故C正确; D选项,电池工作时电子通过由a经负载流向b电极,电子不能通过电解质溶液,故D错误。 综上所述,答案为D。  
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考点分析:
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我国科研人员以Zn和尖晶石型锰酸锌( ZnMn2O4)为电极材料,研制出一种水系锌离子电池,该电池的总反应式为xZn+Zn1-xMn2O4ZnMn2O4(0<x<1)。下列说法正确的是(  )

A.放电时,Zn2+向负极迁移

B.充、放电过程中,仅锌元素的价态发生变化

C.充电时,阳极的电极反应式为ZnMn2O4 -2xe-=Zn1-XMn2O4+xZn2+

D.若维持电流强度为0.5A,放电10分钟,理论上消耗Zn的质量约为0.20 g (已知F =96500 C/mol)

 

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美国斯坦福大学的工程师设计出一种从污水提取潜在电能的新型微生物电池,该电池能将生活污水中的有机物分解同时发电,电池结构如图所示。已知a电极为惰性材料,b电极为Ag2O。下列说法不正确的是(   

A.a电极是负极,b电极是正极

B.b电极发生的反应是Ag2O+2e-+2H+=2Ag+H2O

C.a电极每生成标准状况下2.24LCO2,可向b电极转移0.1mol电子

D.高温条件下,该电池不能正常工作

 

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镍钴锰三元材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料,具有容量高、循环稳定性好、成本适中等重要优点。镍钴锰三元材料中Ni为主要活泼元素,通常可以表示为:LiNiaCobMncO2,其中a+b+c=1,可简写为LiAO2充电时总反应为LiAO2 + nC = Li1-xAO2 + LixCn(0<x<1),工作原理如下图所示,则以下说法正确的是(    )

A.放电时Ni元素最先失去电子

B.放电时电子从a电极由导线移向b电极

C.充电时的阴极反应式为LiAO2 - xe-= Li1-xAO2 + xLi+

D.充电时转移1mol电子,理论上阴极材料质量增加7g

 

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臭氧很多实用特性,其强氧化性常用于消毒杀菌和防腐保鲜。目前制取臭氧的方法很多,其中高压放电法(DBD)和电解纯水法原理如图所示。下列说法中错误的是

A.两种方法都是将电能转化为化学能

B.高压放电法和电解纯水法相比,会产生污染性的NOx气体

C.电解纯水时,阳极发生的电极反应有3H2O6eO3↑+6H

D.电解纯水时,H由电极b流向电极a

 

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NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2·3H2O,温度高于38℃时析出晶体NaClO2,温度高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3NaCl。其一种生产工艺如下。

请回答下列问题:

(1)NaClO2Cl的化合价为_____________

(2)反应I

___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。

②将反应I中的化学方程式补充完整:

_____________

(3)电解Ⅱ:

①所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去粗盐水中的,需要加入的试剂分别为__________________

②电解过程中被氧化的物质是________

③可用溶液吸收电解产生的,该反应的离子方程式是______________

(4)操作Ⅲ:

滤液获得NaClO2的操作步骤:①加热蒸发;②趁热过滤;③洗涤;④干燥,得到成品。趁热过滤应控制的温度范围是___________

 

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