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19.锌-空气电池是一种新型的高校电池,其荷电量一般比同体积的锌锰电池大3倍以上.在碱性环境下,其总反应方程式为2Zn+2NaOH+O2=2NaHZnO2.下列说法正确的是(  )
A.该电池的负极反应方程式为Zn-2e-+3OH-=HZnO2-+H2O
B.当负极减重65g时,正极消耗O2的体积为11.2L
C.电池在放电过程中阳离子移向负极,阴离子移向正极
D.随着放电过程进行,电池正极区域附近pH减小

分析 A、总反应的离子方程式为2Zn+2OH-+O2=2HZnO2-,在碱性环境下,正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应式-正极反应式=负极反应式,因此负极反应式为Zn-2e-+3OH-=HZnO2-+H2O;
B、65gZn的物质的量为1mol,根据2Zn+2NaOH+O2=2NaHZnO2计算氧气的物质的量为0.5mol,0.5mol氧气的体积与所处的温度和压强有关,因此体积不一定是11.2L;
C、根据异性相吸,电池在放电过程中阳离子移向正极,阴离子移向负极;
D、根据正极电极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-判断.

解答 解:A、总反应的离子方程式为2Zn+2OH-+O2=2HZnO2-,在碱性环境下,正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应式-正极反应式=负极反应式,因此负极反应式为Zn-2e-+3OH-=HZnO2-+H2O,故A正确;
B、65gZn的物质的量为1mol,根据2Zn+2NaOH+O2=2NaHZnO2计算氧气的物质的量为0.5mol,0.5mol氧气的体积与所处的温度和压强有关,因此体积不一定是11.2L,故B错误;
C、根据异性相吸,电池在放电过程中阳离子移向正极,阴离子移向负极,故C错误;
D、该电池的正极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-,电池正极区域附近OH-浓度增大,pH减大,故D错误;
故选A.

点评 本题考查了原电池原理,侧重于新型化学电池电极反应式的书写和有关计算,难度中等,书写电极反应式时可根据①负氧化、正还原②总反应式-正极反应式=负极反应式③三个守恒:元素守恒、电子守恒、电荷守恒④电解质溶液的影响分析判断.

练习册系列答案
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13.某化学兴趣小组在一次实验活动中发现钠能在二氧化碳中燃烧,他们对钠在二氧化碳气体中燃烧后生成的白色物质进行了如下探究:
实验:将燃烧的钠迅速伸入到盛满二氧化碳的集气瓶中,钠在其中继续燃烧至完全,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上附着白色物质.
查资料:Na2O+H2O=2NaOH
提出假设:燃烧后瓶璧上附着的白色物质是什么?
假设1:白色物质是Na2O.
假设2:白色物质是Na2CO3
假设3:白色物质可能是Na2O和Na2CO3的混合物.
设计实验方案,验证假设
实验方案实验操作实验现象结论
方案1取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液溶液变成红色白色物质是Na2O.
方案2①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入适量BaCl2有白色沉淀生成白色物质是Na2CO3
 
②静置片刻,取上层清液于试管中…….
思考与交流:
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是Na2CO3的水溶液显碱性,遇酚酞变红色
(2)根据方案2的结论,补齐方案2中②的实验操作,并写出相应的实验现象.
实验操作:滴加酚酞试液          实验现象:溶液颜色没有变化(上层清液是NaCl显中性)
(3)乙同学认为白色物质可能是NaOH,你填不同意(同意或不同意)该同学的观点,并简述理由:反应物中无氢元素,违背质量守恒定律
(4)根据假设2,写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式:4Na+3CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na2CO3+C.

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