题目内容

【题目】铅氧化还原液流电池是一种新型储能电池。该电池以酸性甲基磺酸铅溶液为电解液,简化的工作原理如图所示,下列说法正确的是

A.放电时,H+经过循环泵向Pb电极移动

B.放电时,负极反应式为Pb-2e- +SO42- = PbSO4

C.充电时,电解液中H+Pb2+的物质的量浓度均减小

D.充电时,阳极反应式为Pb2+ +2H2O-2e- = PbO2 +4H+

【答案】D

【解析】

铅氧化还原液流电池工作时,放电时Pb为负极,电极反应为:Pb-2e-=Pb2+,逆反应则为充电时的阴极反应;PbO2为正极,反应式为PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2OH+经过循环泵向正极PbO2电极移动,逆反应则为充电时的阳极反应;据图可知该过程中没有沉淀产生。

A. 放电时该装置为原电池,原电池中阳离子流向正极,即向PbO2电极移动,故A错误;

B. 放电时,负极反应为Pb-2e-=Pb2+,据图可知不生成沉淀,且电解质溶液不是硫酸,故B错误;

C. 充电时,阳极反应时为:Pb2++2H2O-2e- = PbO2 +4H+,可知氢离子浓度增大,铅离子浓度减小,故C错误;

D. 根据分析可知,充电时Pb2+被氧化成PbO2,电极方程式为Pb2++2H2O-2e- = PbO2 +4H+,故D正确;

故答案为D

练习册系列答案
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【题目】有机化学知识在生活中应用广泛。

1)糖类、油脂和蛋白质是动物性和植物性食物中的基本营养物质。

①下列有关说法中,正确的是________________

A.棉、麻、木材、蚕丝的主要成分都是纤维素

B.油脂是产生能量最高的营养物质

C.蛋白质在人体内发生水解最终生成氨基酸

D.糖类都是有甜味的物质

E.淀粉、纤维素、蛋白质都是天然高分子化合物

F.硫酸铵或乙酸铅溶液加入到蛋白质溶液中,蛋白质都能从溶液中析出

②葡萄糖是最重要、最简单的单糖,除了是一种营养物质,还能用在制镜等工业上。写出葡萄糖发生银镜反应的化学方程式:_____________________________________________

2)苹果酸常用作汽水、糖果的添加剂,其结构简式为,该分子中官能团的名称为________________,可以和醇类物质发生__________反应,还可以发生分子内脱水生成马来酸,马来酸能使溴水褪色,则马来酸的结构简式为_________________

3)实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏(如下图所示),得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题:(已知:乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃118℃77.1℃

①在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入几块碎瓷片,其目的是_____________

②生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全变成生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,即达到化学平衡状态。下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的有(填序号)___________________

A.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol

B.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸

C.单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸

D.正反应的速率与逆反应的速率相等

E.混合物中各物质的浓度不再变化

③现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。

试剂a______,分离方法①是_______;分离方法②是________,试剂b________

④写出C → D 反应的化学方程式________________________________________________

【题目】酰苯胺作为一种常用药,具有解热镇痛的效果。实验室制备乙酰苯胺时,可以用苯胺与乙酸酐或与冰醋酸加热来制取,苯胺与乙酸酐的反应速率远大于与冰醋酸反应的速率,现选用苯胺与乙酸酐为原料制取和提纯乙酰苯胺,该放热反应的原理:

密度(g/mL)

相对分子质量

颜色、状态

溶解性

苯胺

1.04

93

无色油状液体

微溶于水,

易溶于乙醇、乙醚

乙酸酐

1.08

102

无色透明液体

遇水缓慢反应生成乙酸

乙酰苯胺

135

无色片状晶体,

熔点 114

不溶于冷水,可溶于热

水、乙醇、乙醚

实验步骤

①取5.00mL苯胺,倒入 100mL锥形瓶中,加入20mL水,在旋摇下分批加入 6.00mL 乙酸酐,搅拌均匀。若有结块现象产生,用玻璃棒将块状物研碎,再充分搅拌;

②反应完全后,及时把反应混合物转移到烧杯中,冷却后,抽滤,洗涤,得粗乙酰苯胺固体;

③将粗产品转移至 150mL 烧杯中,加入适量水配制成 80℃的饱和溶液,再加入过量 20%的水。稍冷后,加半匙活性炭,搅拌下将溶液煮沸 35min,趁热过滤,冷却结晶,抽滤、洗涤、晾干得乙酰苯胺纯品。

请回答:

1)苯胺与冰醋酸反应制备乙酰苯胺的化学反应方程式______________________

2)反应温度过高会导致苯胺挥发,下列操作可控制反应温度,防止反应温度升高过快的是____________

A.反应快结束时的充分搅拌 B.旋摇下分批加入 6.0mL 乙酸酐

C.玻璃棒将块状物研碎 D.加 20mL

3)在步骤②中对粗产品进行洗涤可能需要用到以下操作:

a.加入洗涤剂至浸没固体;

b.洗涤剂缓慢通过;

c.洗涤剂快速通过;

d.关小水龙头;

e.开大水龙头;

f.重复 23 次。

请选出正确的操作并排序_____(操作可重复使用)

4)加入过量 20%的水的目的是_____

5)下列关于步骤③说法不正确的是__________________________

A.活性炭吸附有色物质,可以提高产率

B.冷却时,冰水浴冷却比室温冷却更易得到大颗粒晶体便于抽滤

C.抽滤用如图装置,为防止倒吸,结束时可先关闭抽气泵,后打开活塞 a

D.洗涤完成后应将布氏漏斗从吸滤瓶上取下,左手握布氏漏斗,倒转,用右手“拍击”左手,使固体连同滤纸一起落入洁净的表面皿上,揭去滤纸,再对固体做晾干处理

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