题目内容

【题目】2016年我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”NaCO2电池。放电时该电池“吸入”CO2 , 充电时“呼出”CO2。吸入CO2时,其工作原理如右图所示。吸收的全部CO2中,有2/3转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。下列说法正确的是:( )

A.“吸入”CO2时,钠箔为正极
B.“呼出”CO2时,Na+向多壁碳纳米管电极移动
C.“吸入”CO2时的正极反应:4Na+ + 3CO2 + 4e-= 2Na2CO3 + C
D.标准状况下,每“呼出”22.4LCO2 , 转移电子数为0.75mol

【答案】C
【解析】A.放电时该电池“吸入”CO2,“吸入”CO2时,根据图示,钠变成了钠离子,被氧化,钠箔为负极,故A不符合题意;
B.“呼出”CO2时,是电解池,电解池中,阳离子向有机移动,Na+向钠箔电极移动,故B不符合题意;
C.放电时该电池“吸入”CO2,吸收的CO2有2/3转化为Na2CO3固体,有1/3转化为C,正极反应:4Na+ + 3CO2 + 4e-= 2Na2CO3 + C,故C符合题意;
D.标准状况下,22.4 L CO2的物质的量为1mol,根据2Na2CO3 + C-4e-=4Na+ + 3CO2,每“呼出”1mol CO2,转移电子数为 mol,故D不符合题意。

故答案为:C

A.根据钠原子变为钠离子失去电子进行判断;
B.原电池中阳离子向正极方向移动;
C.根据原电池的正极书写电极方程式;
D.根据电极方程式判断电子转移的物质的量.

练习册系列答案
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【题目】为探究FeCl3溶液中的离子平衡和离子反应,某小组同学进行了如下实验。
(1)配制50 mL 1.0 mol·L1的FeCl3溶液,测其pH约为0.7,即c(H+) = 0.2 mol·L1
①用化学用语解释FeCl3溶液呈酸性的原因:
②下列实验方案中,能使FeCl3溶液pH升高的是(填字母序号)。
a.加水稀释 b. 加入FeCl3固体
c.滴加浓KSCN溶液 d. 加入NaHCO3固体
(2)小组同学利用上述FeCl3溶液探究其与足量锌粉的反应。实验操作及现象如下:

操作

现象

向反应瓶中加入6.5 g锌粉,然后加入50 mL 1.0 mol·L1的FeCl3溶液,搅拌

溶液温度迅速上升,稍后出现红褐色沉淀,同时出现少量气泡;反应一段时间后静置,上层溶液为浅绿色,反应瓶底部有黑色固体

收集检验反应过程中产生的气体

集气管口靠近火焰,有爆鸣声

已知:Zn的性质与Al相似,能发生反应:Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2
① 结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因:
② 用离子方程式解释反应后溶液为浅绿色的原因:
③ 分离出黑色固体,经下列实验证实了其中含有的主要物质。
i. 黑色固体可以被磁铁吸引;
ii. 向黑色固体中加入足量的NaOH溶液,产生气泡;
iii. 将ii中剩余固体用蒸馏水洗涤后,加入稀盐酸,产生大量气泡;
iv. 向iii反应后的溶液中滴加KSCN溶液,无变化。
a. 黑色固体中一定含有的物质是
b. 小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有Fe3O4 , 理由是
(3)为进一步探究上述1.0 mol·L1 FeCl3溶液中Fe3+和H+氧化性的相对强弱,继续实验并观察到反应开始时现象如下:

操作

现象

将5 mL 1.0 mol·L1的FeCl3溶液与0.65 g锌粉混合

溶液温度迅速上升,开始时几乎没有气泡

与0.65 g锌粉混合

溶液中立即产生大量气泡

小组同学得出结论:在1.0 mol·L1 FeCl3溶液中,Fe3+的氧化性比H+更强。

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