题目内容
【题目】某新型电池,以NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料,负极材料采用Pt,正极材料采用MnO2(既作电极材料又对该极的电极反应具有催化作用),该电池可用作卫星、深水勘探等无空气环境电源,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 每消耗3mol H2O2,转移6mol e﹣
B. 电池工作时Na+从b极区移向a极区
C. a极上的电极反应式为:BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣═BO2﹣+6H2O
D. b极材料是MnO2,该电池总反应方程式:NaBH4 + 4H2O2===NaBO2 + 6H2O
【答案】B
【解析】试题分析:由图中信息可知,NaBH4是还原剂,其在负极上被氧化为BO2﹣,电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣═BO2﹣+6H2O,;H2O2是氧化剂,其在正极上被还原为OH﹣,电极反应式为4H2O2+8e﹣═8OH﹣,该电池总反应方程式为NaBH4 + 4H2O2===NaBO2 + 6H2O。所以电极a是负极、电极b是正极。A. 每消耗3mol H2O2,O元素的化合价从-1降到-2,故转移6mol e﹣,A正确;B. 电池工作时Na+从负极区移向正极区,B不正确;C. a极上的电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣═BO2﹣+6H2O,C正确;D. b极材料是MnO2,该电池总反应方程式为NaBH4 + 4H2O2===NaBO2 + 6H2O,D正确。本题选B。
【题目】某工厂将制革工业污泥中的铬元素以难溶物CrOH(H2O)5SO4的形式回收,工艺流程如下,其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
回答下列问题:
(1)4.8 mol/L的硫酸溶液密度为1.27g/cm3,该溶液中硫酸的质量分数是_______。
(2)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式:______。
(3)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
阳离子 | Fe3+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
开始沉淀时的pH | 2.7 | — | — | — |
沉淀完全时的pH | 3.7 | 11.1 | 5.4(>8溶解) | 9(>9溶解) |
①Cr (OH)3溶解于NaOH溶液时反应的离子方程式是___________。
②加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O72-转化为CrO42-。滤液Ⅱ中阳离子主要有______;但溶液的pH不能超过8,其理由是______________________________。
(4)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR→MRn+nNa+,利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是_____________。
(5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式:_______________。