题目内容
【题目】锌-空气电池的电容量大,可作为汽车的清洁能源。该电池的电解质溶液为KOH溶液,放电总反应式为:2Zn+O2+4OH-+2H2O═2[Zn(OH)4]2-。下列说法正确的是( )
A.充电时,电解质溶液中K+向阴极移动
B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C.放电时,负极反应为:Zn+4OH--2e-═[Zn(OH)4]2-
D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
【答案】AC
【解析】
根据2Zn+O2+4OH-+2H2O═2[Zn(OH)4]2-可知,O2中元素的化合价降低,被还原,在原电池正极上反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,Zn元素化合价升高,被氧化,在原电池负极上反应,电极反应式为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-,结合原电池和电解池原理分析解答。
A.充电时,为电解池,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,故A正确;
B.原电池总反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O═2[Zn(OH)4]2-,充电与放电时电极反应相反,即充电总反应为2[Zn(OH)4]2-=2Zn+O2↑+4OH-+2H2O,生成OH-、c(OH-)增大,故B错误;
C.放电时,Zn发生失去电子的氧化反应,为负极,电极反应式为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-,故C正确;
D.放电时,通入O2的电极为正极,电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,转移2mol电子,消耗氧气0.5mol,标准状况下的体积为11.2L,故D错误;
故选AC。
【题目】通过下列实验探究Na2SO3溶液的性质。
(1)实验Ⅰ:将0.1mol/L Na2SO3溶液先升温后降温过程中的pH记录如下表。实验过程中,取t1、t4时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,t4产生白色沉淀比t1多。
时刻 | t1 | t2 | t3 | t4 |
温度/℃ | 25 | 30 | 40 | 25 |
pH | 9.66 | 9.52 | 9.37 | 9.25 |
①用离子方程式表示t1时刻溶液呈碱性的原因:__________________________。
②根据t1→t4溶液的pH,结合平衡移动原理,推测t1→t3的过程中pH变化的原因____________。
(2)实验Ⅱ:研究Na2SO3溶液与酸性KIO3溶液的反应。按下表中用量将KIO3溶液、Na2SO3溶液(含淀粉)、H2SO4溶液和H2O混合,记录溶液变蓝色的时间t(s)。
编号 | 0.01mol/LKIO3(mL) | 0.01mol/LNa2SO3(含淀粉)(mL) | 0.1mol/LH2SO4(mL) | H2O(mL) | t(s) |
1 | 15 | 15 | 1 | 19 | 68.0 |
2 | 20 | 15 | 1 | 14 | 52.3 |
3 | 15 | 15 | 5 | 15 | 13.1 |
①反应的离子方程式为_____________。
②通过三组实验对比,得出的结论是_____________。
(3)实验Ⅲ:向实验Ⅱ反应后的蓝色溶液中加入少量Na2SO3溶液,蓝色消失,后再次变蓝。结合化学方程式解释产生这种现象的原因_____________。
(4)实验Ⅳ:将15mL 0.01mol/L KIO3溶液、1mL 0.1mol/L H2SO4溶液、8mL0.01mol/L KI溶液和_____________混合,混合溶液在4s后即变蓝。本实验证明了I-是Na2SO3溶液与酸性KIO3溶液反应的催化剂。
【题目】按要求回答下列问题。
(1)下面是某同学对有关物质进行分类的列表:
碱 | 酸 | 盐 | 碱性氧化物 | 酸性氧化物 | |
第一组 | Na2CO3 | H2SO4 | NaHCO3 | CaO | CO2 |
第二组 | NaOH | HCl | NaCl | Na2O | CO |
第三组 | NaOH | CH3COOH | CaF2 | Al2O3 | SO2 |
每组分类均有错误,其错误的物质分别是______、______、________。(填化学式)
(2)鉴别胶体和溶液所采用的方法是观察是否能发生________现象。
(3)一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如表所示:
物质 | M | N | Q | P |
反应前质量/g | 50 | 1 | 3 | 12 /td> |
反应后质量/g | x | 26 | 3 | 30 |
①该变化的基本反应类型是________反应。
②物质Q在反应中起的作用是________。