名校大联考2022~2023学年度高三第一次联考(老教材老高考)化学答案

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15.沉积物微生物燃料电池(SMFC)可以将沉积物中的化学能直接转化为光照、CO电能，同时加速沉积物中污染物的去除，用SMF℃处理含硫废水的工作原理如图所示，酸性增强不利于菌落存活。光合菌一O0H2O下列说法错误的是碳棒aA.碳棒b电势比碳棒a电势低水用B.碳棒a附近酸性增强沉积物碳棒器C.碳棒b存在电极反应：S一6e+4H2O一SO十8H+000D.工作一段时间后，电池效率降低【答案】BFeS硫氧化菌s硫氧化菌s0【解析】根据光合菌产生的O2得电子结合H+得到H2O,碳棒a为正极，FS,在硫氧化菌的作用下被氧化为S,S在硫氧化菌的作用下被氧化为硫酸根。根据分析可知b极为负极，极为正极，正极的电势高于负极，A正确；a极为正极，光合菌产生的O2得电子结合H+得到H2O,电极反应为O2十4e+4H+一2H2O,酸性减弱，B错误；根据图示，碳棒b存在电极反应：S一6e十4H2O一SO?十8H+,C正确；酸性增强不利于菌落存活，负极失电子发生的氧化反应会减慢，故工作一段时间后，电池效率降低，D正确。

17.(11分)原电池的模型在研究环境修复、微生物利用和航天等多个方面有着重要的作用。(I)用零价铁(F)去除水体中的硝酸盐(NO?)已成为环境修复研究的热点之一。NO,NH"Fe还原水体中NO的反应原理如图所示。①作负极的物质是②正极的电极反应式是(2)一种使用固体电解质的高效燃料电池，其一个电极通入空气，另一个电极通入FeO,(疏松、能导电)汽油蒸气；其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZO2固体，它在高温下能传导O2-离子（其中氧化反应发生完全)。以丁烷(C4H。)代表汽油。①电池的正极反应式为②放电时固体电解质里的O离子的移动方向是向(填“正”或“负”极移动。③若有5.8g丁烷被完全氧化产生电能，然后利用惰性电极电解足量的CuSO4溶液（假设能量总利用率为80%),将产生标准状况下O2的体积为L(保留四位有效数字)。(3)用P1一g一C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。HNOg-CNPl-g-CN,催化剂①该脱除过程中，太阳能转化为能。②在酸性水溶液中，光催化脱除原理和电化学反应原理类似。P1端的反应：NO-2e+H2O一NO2+2H+。g一C3N4端的反应：;NO2最终转化为HNO3的化学方程式：【答案】(1)①Fe(1分)②NO3+8e+10H+=NH+3H2O(2分)(2)①02+4e—202-(2分)②负(1分)》③11.65(2分)(3)①化学(1分)②O2+2H++2eH2O2(1分)2NO2+H2O2-2HNO3(1分)【解析】(1)①由图可知，Fe失电子，故Fe为负极。②正极上NO3得电子转化为NHt,N由+5价变为一3价，每个NO5得到8个电子，正极反应为NO3+8e+10H+一NH+3H2O。(2)①固体电解质的燃料电池，通入空气的电极为正极，正极反应为O2十4一2O2-；负极反应为C4H10一26e十13O2-一4C02十5H20。②原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。③若有5.8g丁烷（即0.1mol)被完全氧化，转移电子2.6mol,能量总利用率为80%，故有2.08mol电子用于生成氧气，可得氧气0.52mol,产生标准状况下02体积约为11.65L。(3)①根据信息，在PI一g一CN4光催化氧化法脱除NO的过程中太阳能转化为化学能。②P1端失电子，反应为NO-2e+H2O一NO2十2H+,则g一C3N4端得电子，反应为O2+2H++2e—H2O2,NO2最终转化为HNO3的化学方程式为2NO2十H2O2一2HNO3。