题目内容
【题目】气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。下图为电池的工作示意图:气体扩散进入传感器,在敏感电极上发生反应,传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是 ( )
待测气体 | 部分电极反应产物 |
NO2 | NO |
Cl2 | HCl |
CO | CO2 |
H2S | H2SO4 |
A. 上述气体检测时,敏感电极均作电池正极
B. 检测H2S气体时,对电极充入空气,该电极上的电极反应式为O2 + 2H2O+ 4e- = 4OH-
C. 检测Cl2气体时,敏感电极的电极反应为:Cl2 + 2e-= 2Cl-
D. 检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时,传感器上产生的电流大小相同
【答案】C
【解析】A.失电子发生氧化反应的电极是负极、得电子发生还原反应的电极是正极,根据待测气体和反应产物可知,部分气体中元素化合价上升,部分气体中元素的化合价下降,所以敏感电极不一定都做电池正极,故A错误;B.检测硫化氢时,硫化氢生成硫酸,硫元素化合价由-2价变为+6价而发生氧化反应,则其所在电极为负极,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,电极电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O,故B错误;C.检测Cl2气体时,Cl2生成HCl,氯元素化合价由0价变为-1价发生还原反应,则敏感电极的电极反应为:Cl2 + 2e-= 2Cl-,故C正确;D.产生的电流大小与得失电子多少有关,检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时,硫化氢失去电子数大于CO,所以产生电流大小不同,故D错误;故选C。
【题目】
(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图所示:
①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是: 。
②反应II的离子方程式为 。
③高铁酸钾在水中既能消毒杀菌,又能净水,是一种理想的水处理剂.它能消毒杀菌是因为 它能净水的原因是 。
④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38,反应II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,则需要调整 时,开始生成Fe(OH)3(不考虑溶液体积的变化)。
(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾。①加入饱和KOH溶液的目的是: 。
②由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 (填“大”或“小”)。
湿法 | 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
(3)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,高铁电池具有工作电压稳定, 放电时间长等优点,有人以高铁酸钾、二氧化硫和三氧化硫原料,以硫酸酸钾为电解质,用惰性电极设计成高温下使用的电池,写出该电池正极电极反应式: 。