题目内容
【题目】下图中甲池是以甲醇为原料,KOH为电解质的高效燃料电池,电化学过程的如图,下列说法中不正确的是
A. 甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O
B. 若乙池中为足量AgNO3溶液,则阳极的电极反应为: 4OH--4e-= 2H2O+O2↑
C. 甲池中随着反应的不断进行,溶液的pH减小
D. 若乙池中为一定量CuSO4溶液,通电一段时间后,向溶液中加入0.1mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子数为0.2NA
【答案】D
【解析】
A.根据装置图可知甲池是燃料电池,甲醇在负极失去电子,氧气在正极得到电子,由于电解质是氢氧化钾溶液,因此总的反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,故A正确;
B.若乙池中为足量AgNO3溶液,则阳极是氢氧根离子放电,电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑,故B正确;
C.甲池中总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,随着反应的不断进行,KOH的量逐渐减少,所以溶液的pH减小,故C正确;
D.若乙池中为一定量CuSO4溶液,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH,这说明阴极开始是铜离子放电,析出铜,在后阶段溶液中的氢离子也放电生成氢气,但阳极始终是氢氧根离子放电生成氧气,所以根据氧原子守恒可知生成0.1mol氧气,则电解过程中转移的电子数为0.4NA,故D错误。
故选D。
【题目】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
(1)“滤渣1”含有S和__________________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMn