题目内容
【题目】铅氧化还原液流电池作为一种新型铅电池,具有一定的应用前景,正在逐渐成为电化学储能领域的一个研究热点。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,正极反应式为PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O
C.充电时,阴极反应式为2H++2e-=H2↑
D.该电解液可用稀H2SO4替代,放电效果相同
【答案】B
【解析】
A.放电时,装置为原电池,铅作负极,二氧化铅做正极,阳离子向正极移动,故H+向二氧化铅迁移,故A错误;
B.放电时,正极上的二氧化铅还原为铅离子,正极反应式为PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O,B正确;
C.充电时是电解池,阳离子向阴极移动,铅离子在阴极上沉积成金属铅,Pb2++2e=Pb,C错误;
D.如用H2SO4作电解液,会形成硫酸铅沉淀,不能形成液流循环,放电效果下降,故D错误;
答案选B。
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【题目】在实验室中,可利用碳酸氢钠、氯化钠、氯化铵等物质溶解度的差异,通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应,获得碳酸氢钠晶体,反应原理可用如下化学方程式表示:NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓,依据此原理,欲制得碳酸氢钠晶体,某校学生设计了如实验装置,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和:
(1)A装置中所发生反应的离子方程式为:_________________。C装置中稀硫酸的作用为:________________。
(2)下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100g水)
0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | |
NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 |
NaHCO3 | 6.9 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.5 |
NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 |
参照表中数据,请分析B装置中使用冰水是因为________________。
(3)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出应在 ______装置____之间(填写字母)连接一个盛有_________ 的洗气装置,其作用是___________
(4)利用改进后的装置进行实验,在B中的试管内析出了晶体,经必要的操作后得到了一种纯净的晶体。请通过简单实验判断该晶体是碳酸氢钠晶体而不是碳酸氢铵晶体,简述操作方法、实验现象及结论:______________。
(5)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.88g,则NaHCO3的产率为__________。