题目内容

【题目】为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn3DZn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3DZn—NiOOH二次电池,结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)

A. 三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高

B. 充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH(aq)eNiOOH(s)+H2O(l)

C. 放电时负极反应为Zn(s)+2OH(aq)2eZnO(s)+H2O(l)

D. 放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区

【答案】D

【解析】

A、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,吸附能力强,所沉积的ZnO分散度高,A正确;

B、充电相当于是电解池,阳极发生失去电子的氧化反应,根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH,电极反应式为Ni(OH)2(s)OH(aq)eNiOOH(s)H2O(l)B正确;

C、放电时相当于是原电池,负极发生失去电子的氧化反应,根据总反应式可知负极反应式为Zn(s)2OH(aq)2eZnO(s)H2O(l)C正确;

D、原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则放电过程中OH通过隔膜从正极区移向负极区,D错误。

答案选D

练习册系列答案
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【题目】某兴趣小组在定量分析了镁渣[含有MgCO3Mg(OH)2CaCO3Al2O3Fe2O3SiO2]Mg含量的基础上,按如下流程制备六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)

相关信息如下:

700℃只发生MgCO3Mg(OH)2的分解反应。

NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应,且反应程度不大。

蒸氨是将氨从固液混合物中蒸出来,且须控制合适的蒸出量。

请回答:

(1) 下列说法正确的是________

A.步骤Ⅰ,煅烧样品的容器可以用坩埚,不能用烧杯和锥形瓶

B.步骤Ⅲ,蒸氨促进平衡正向移动,提高MgO的溶解量

C.步骤Ⅲ,可以将固液混合物C先过滤,再蒸氨

D.步骤Ⅳ,固液分离操作可采用常压过滤,也可采用减压过滤

(2) 步骤Ⅲ,需要搭建合适的装置,实现蒸氨、吸收和指示于一体(用硫酸溶液吸收氨气)

①选择必须的仪器,并按连接顺序排列(填写代表仪器的字母,不考虑夹持和橡皮管连接):热源________

②为了指示蒸氨操作完成,在一定量硫酸溶液中加指示剂。请给出并说明蒸氨可以停止时的现象________

(3) 溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。

①含有的杂质是________

②从操作上分析引入杂质的原因是________

(4) 有同学采用盐酸代替步骤Ⅱ中的NH4Cl溶液处理固体B,然后除杂,制备MgCl2溶液。已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围:

金属离子

pH

开始沉淀

完全沉淀

Al3+

3.0

4.7

Fe3+

1.1

2.8

Ca2+

11.3

Mg2+

8.4

10.9

请给出合理的操作排序(从下列操作中选取,按先后次序列出字母,操作可重复使用):固体B→a→__________________→MgCl2溶液产品。

a.用盐酸溶解 b.调pH3.0 c.调pH5.0 d.调pH8.5

e.调pH11.0 f.过滤 g.洗涤

【题目】

近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:

1Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl) c(O2)分别等于114171HCl平衡转化率随温度变化的关系:

可知反应平衡常数K300℃)____________K400℃)(填大于小于)。设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)c(O2)=11的数据计算K400℃)=____________(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)c(O2)过低、过高的不利影响分别是____________

2Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:

CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=83 kJ·mol-1

CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1

CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1

4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=_________ kJ·mol-1

3)在一定温度的条件下,进一步提高HCI的转化率的方法是______________。(写出2种)

4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:

负极区发生的反应有____________________(写反应方程式)。电路中转移1 mol电子,需消耗氧气__________L(标准状况)

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