题目内容
【题目】下图是一种已投入生产的大型蓄电系统。电解质通过泵不断地在储罐和电池间循环;电池中间为离子选择性膜,在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过;图中左边的电解质为Na2S2、Na2S4,右边电解质为NaBr3、NaBr。充、放电时发生的反应为:Na2S4+3NaBr2Na2S2+NaBr3,下列说法正确的是
A. 充电时b端为电源负极
B. 在放电过程中钠离子通过离子选择膜的流向为从右到左
C. 电池充电时,阴极的电极反应为S42-+2e-=2S22-
D. 以此蓄电池为电源电解精炼铜,当有0.1 mol e-转移吋时,阳极有3.2g铜溶解
【答案】C
【解析】
Na2S2中S的化合价应为-1价,Na2S4中S的价态为-价,NaBr3中Br显-价,NaBr中Br显-1价。根据示意图,放电为原电池原理,溶液中的阳离子向正极移动;充电应为电解池原理,充电时电池的正极作阳极,电池的负极作阴极,结合原电池与电解池的工作原理分析作答。
A. 充电时右侧溶液中NaBr转化为NaBr3,Br元素化合价升高,失电子发生氧化反应作阳极,所以b端连接电源的正极,A项错误;
B. 放电时,b端电极附近NaBr3转化NaBr,Br元素化合价降低,得电子发生还原反应,所以b端为正极,而阳离子向正极移动,则放电过程中钠离子从左到右通过离子交换膜,B项错误;
C. 电池充电时,阴极发生得到电子的还原反应,则反应为:S42-+2e-=2S22-,C项正确;
D. 电解精炼铜时,阳极为粗铜,溶解的不全部是铜,还有较活泼金属杂质,所以当有0.1 mol e-转移吋时,阳极溶解铜的质量小于3.2g,D项错误;
答案选C。
【题目】资料表明:赤热铜能与NO2反应。某小组设计了如下实验装置进行探究,探究固体产物的成分,气体产物是N2还是NO。
已知:酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3ˉ;
NO和FeSO4溶液反应:NO+FeSO4=[Fe(NO)]SO4(棕色);
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
请回答下列问题:
(1)A中反应的化学方程式为________________________。
(2)检查装置气密性,装好药品,然后实验的正确操作顺序是____________
①关闭K1,打开K2 ②打开分液漏斗活塞
③打开K1,关闭K2 ④点燃C处酒精灯
(3)实验过程中,D装置中的现象是____________,能否根据D装置中的现象确认C中有无NO生成? ______,理由是________________________。
(4)E装置的作用是____________。
(5)当铜粉完全反应后,实验小组对反应后的固体成分提出以下猜想:①只有CuO;②只有Cu2O;有同学认为可通过简单的定性实验即可判断猜想①是否成立,其实验方法是_____________________。
(6)实验中E装置自始至终未显棕色,小组最后通过定量实验得到如下数据。
C装置质量 | F装置气体的体积(已折算为标准状况) | ||
玻管质量 | Cu质量 | 反应后(玻管+生成物) | |
mg | 1.92g | (m+2.24)g | 112mL |
据此写出实验时实际发生反应的化学方程式________________________。