题目内容
【题目】对矿井下空气进行氧气含量测定既能保证矿工的身体健康又能为瓦斯灾害处理提供数据。缺氧场所常采用伽伐尼电池型氧传感器检测氧气浓度,该传感器结构如图所示,工作电极为Pb,对比电极为Pt,电池液为KOH溶液。下列说法不正确的是
A.氧在对比电极被还原
B.工作电极的电极反应为Pb+2OH--2e-=Pb(OH)2
C.外电路电子由对比电极流向工作电极
D.该传感器测定氧气浓度时不需外加电源
【答案】C
【解析】
A.该传感器工作时,氧透过隔膜后溶解在隔膜与阴极间的薄层电解液中,当氧达到对比电极表面时被还原,电极反应为O2 +2H2O +4e- =4OH-,故A正确;
B.工作电极的电极反应为Pb+2OH--2e-=Pb(OH)2,故B正确;
C.外电路电子由工作电极流向对比电极,故C错误;
D.该传感器外电路有负载时,电流与氧体积分数成正比,通过测得的电压或电流可求得氧体积分数,则测定氧气浓度时不需外加电源,故D正确;
答案选C。
【题目】(15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为____________。
(2)上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为:_____________,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
(3)已知反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
(4)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g) + I2(g)
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:___________。
②上述反应中,正反应速率为v正= k正·x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1,在t=40min时,v正=________min-1
③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2/span>)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为_________________(填字母)