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++2H2O,H+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。
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【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 3~5min,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 水
(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 2~3 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