题目内容
【题目】目前,国家电投集团正在建设国内首座百千瓦级铁-铬液流电池储能示范电站。铁-铬液流电池总反应为Fe2+ + Cr3+Fe3 + + Cr2+,工作示意图如图。下列说法错误的是
A.放电时a电极反应为 Fe 3++e- =Fe2+
B.充电时b电极反应为 Cr3++e- =Cr2+
C.放电过程中H+通过隔膜从正极区移向负极区
D.该电池无爆炸可能,安全性高,毒性和腐蚀性相对较低
【答案】C
【解析】
A. 电池放电时,是原电池的工作原理,a电极为正极,得电子发生还原反应,反应为 Fe 3++e- =Fe2+,故A正确;
B. 充电时是电解池工作原理,b电极为阴极,得电子发生还原反应,反应为 Cr3++e- =Cr2+,故B正确;
C. 原电池在工作时,阳离子向正极移动,所以放电过程中H+通过隔膜从负极区移向正极区,故C错误;
D. 根据电池构造分析,该电池无爆炸可能,安全性高,毒性和腐蚀性相对较低,故D正确;
故选C。
【题目】SO2是一种大气污染物,但它在化工和食品工业上却有广泛应用。某兴趣小组同学对SO2的实验室制备和性质实验进行研究。
(1)甲同学按照教材实验要求设计如图所示装置制取SO2
①本实验中铜与浓硫酸反应的化学方程式是 ______,铜丝可抽动的优点是_______。
②实验结束后,甲同学观察到试管底部出现黑色和灰白色固体,且溶液颜色发黑。甲同学认为灰白色沉淀应是生成的白色CuSO4夹杂少许黑色固体的混合物,其中CuSO4以白色固体形式存在体现了浓硫酸的________性。
③乙同学认为该实验设计存在问题,请从实验安全和环保角度分析,该实验中可能存在的问题是________。
(2)兴趣小组查阅相关资料,经过综合分析讨论,重新设计实验如下(加热装置略):
实验记录 A 中现象如下:
序号 | 反应温度/℃ | 实验现象 |
1 | 134 | 开始出现黑色絮状物,产生后下沉,无气体产生 |
2 | 158 | 黑色固体产生的同时,有气体生成 |
3 | 180 | 气体放出的速度更快,试管内溶液为黑色浑浊 |
4 | 260 | 有大量气体产生,溶液变为蓝色,试管底部产生灰白色固体,品红溶液褪色 |
5 | 300 | 同上 |
查阅资料得知: 产物中的黑色和灰白色固体物质主要成分为 CuS、Cu2S 和 CuSO4,其中CuS 和 Cu2S为黑色固体,常温下都不溶于稀盐酸,在空气中灼烧均转化为CuO和SO2。
①实验中盛装浓硫酸的仪器名称为 ____________。
②实验记录表明__________对实验结果有影响,为了得到预期实验现象,在操作上应该____________。
③装置C 中发生反应的离子方程式是 ___________________。
④将水洗处理后的黑色固体烘干后,测定灼烧前后的质量变化,可以进一步确定黑色固体中是否一定含有 CuS其原理为__________(结合化学方程式解释)。