题目内容
锌(Zinc)是第四“常见”的金属,仅次于铁、铝及铜,在现代工业中对于电池制造有不可磨灭的贡献。
Ⅰ.湿法炼锌
某种冶炼过程可用下图简略表示
(1)ZnS焙烧反应的化学方程式为___________________________________。
(2)电解过程中析锌一极的电极反应式为_____________________________。
(3)氧化锌像氧化铝一样,属于两性氧化物,则氧化锌与氢氧化钠反应的离子方程式为_______________________________________________________。
(已知:“锌酸”的化学式可写成H2[Zn(OH)4])
Ⅱ.锌电池
用锌作负极的电池生活中随处可见,如锌锰干电池、锌锰碱性电池、锌空电池等。
(4)锌锰碱性电池,以二氧化锰为正极,锌粒为负极,氢氧化钾溶液为电解液。其具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。电池总反应式为Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2。
碱性电池中,负极锌由片状改变成粒状的优点是__________________________;正极反应式为________________________
(5)新型锌空电池(如图)与锂电池相比,锌空气充电电池的储存电量是它的三倍,成本是锂电池的一半,并且完全没有过热爆炸的安全隐患。该电池的总反应为2Zn+O2===2ZnO,电解质溶液为KOH溶液,则负极的电极反应式为________________________________________。
若以该电池为电源,用惰性电极电解硝酸银溶液,为保证阴极有10.8 g银析出,至少需要________L空气(折算成标准状况)进入该电池。
(1)2ZnS+3O22SO2+2ZnO
(2)[Zn(NH3)4]2++2e-===Zn+4NH3↑
(3)ZnO+2OH-+H2O===[Zn(OH)4]2-
(4)增大了负极的反应面积,提高了放电效率 2MnO2+2H2O+2e-===2MnO(OH)+2OH-
(5)Zn-2e-+2OH-===ZnO+H2O 2.8(2.7也可)
解析
海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:
成分 | Na+ | K+ | Ca2+ | Mg2+ | Cl- | S | HC |
含量/(mg·L-1) | 9 360 | 83 | 200 | 1 100 | 16 000 | 1 200 | 118 |
(1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示): ,该海水中Ca2+的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过。
电渗析原理示意图
①阴极的电极反应为 。
②电解一段时间,阴极区会产生水垢,其成分为CaCO3和Mg(OH)2,写出生成CaCO3的离子方程式: 。
③淡水的出口为a、b、c中的 出口。
迄今为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要的能源。
I.请仔细观察下列两种电池的构造示意图,完成下列问题:
(1)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其原因是 。
(2)碱性锌锰电池的总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,则负极的电极反应式为 。
Ⅱ.下面是一个将化学能与电能相互转化的装置。回答下列问题:
(1)写出通入O2一极的电极反应方程式为 。
(2)a电极是 极,能否写出其电极反应方程式 (填“能”或“不能”),若“能”写出其电极反应方程式,若“不能”说明其理由 。
(3)下列说法不正确的是( )
A.此装置用于电镀铜时,电解一段时间,硫酸铜溶液的浓度不变 |
B.U型管中,OH—在a极放电 |
C.若a为纯净金属,b为粗制金属,该装置可用于粗制金属的精炼 |
D.电子经导线流入b电极 |