题目内容
【题目】一种具有高能量比的新型干电池示意图如图所示,石墨电极区发生的电极反应为MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-。该装置工作时,下列叙述正确的是
A. Al电极区的电极反应式:A1-3e-+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+
B. 石墨电极上的电势比Al电极上的低
C. 每消耗27gAl,有3mol电子通过溶液转移到石墨电极上
D. 若采用食盐水+NaOH溶液作电解质溶液,电极反应式相同
【答案】A
【解析】
放电时的电极反应式之一为MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-,MnO2得电子,所以石墨电极为正极,Al电极为负极,失电子,在氨水溶液中Al失电子生成Al(OH)3沉淀,原电池中阳离子向正极移动,电子从负极流向正极,但是电子不能通过溶液,结合电极方程式及Al(OH)的两性判断电极反应的区别。
A.MnO2在石墨电极上得电子为正极,Al电极为负极,失电子,发生氧化反应,在氨水溶液中Al失电子生成Al(OH)3沉淀,则负极电极方程式为A1-3e-+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+,A正确;
B.石墨电极为正极,Al电极为负极,正极上的电势比Al电极上的高,B错误;
C.电子只能通过导线由Al电极转移到石墨电极上,C错误;
D.若采用食盐水+NaOH溶液作电解质溶液,由于Al(OH)3是两性物质,可以被NaOH溶液溶解,所以电极反应式不相同,D错误;
故合理选项是A。
【题目】利用工业炼铅产生的锌灰(主要成分为ZnO、PbO、FeO、MnO2、CuO)可回收制备ZnCl2,工艺流程如下:
回答下列问题
(1)“浸取”实验中,反应体系的温度、反应时间对锰脱除效果的影响如下表,则适合的温度和反应时间分别是________、________。
表1 温度对锰脱除效果的影响
温度/℃ | ρ(Mn2+)/mg/L | 除锰率/% |
10 | 0.325 | 87.9 |
30 | 0.341 | 89.5 |
50 | 0.424 | 84.3 |
70 | 0.646 | 76.1 |
表2 反应时间对锰脱除效果的影响
时间/h | ρ(Mn2+)/mg/L | 除锰率/% |
1.0 | 0.995 | 63.1 |
1.5 | 0.794 | 70.6 |
2.0 | 0.328 | 87.9 |
2.5 | 0.325 | 87.9 |
(2)“滤渣1”的主要成分是________。
(3)H2O2溶液的作用是___________,已知“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3,则氧化锌的作用是____________。“置换”实验中发生反应的离子方程式有Zn+Pb2+=Pb+Zn2+、_________。
(4)由锌灰制取金属锌可采用碱溶解,然后电解浸取液,已知:ZnO溶于NaOH溶液中生成[Zn(OH)4]2,则阴极的电极反应为____________________________________________。
(5)ZnCl2晶体溶解于饱和Na2CO3溶液中,得到6.46 g的碱式碳酸锌[Znx(CO3)y(OH)z],为了测定其组成,充分加热分解,产生的气体依次通入浓硫酸和碱石灰,质量分别增重了0.72g和0.88g,则该碱式碳酸锌的化学式为________________。