题目内容
【题目】人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要.以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,填写空格。
(1)铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O。
正极电极反应式为__________________________。
(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2,若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为_____,当线路中转移0.4mol电子时,则被腐蚀铜的质量为_______g。
(3)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,负极分别为___ 。
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片
(4)如图是一种新型燃料电池,以CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物为电解质,A极为电源______(填“正”或“负”)极,写出A极的电极反应式:____________________。
【答案】 PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣═PbSO4+2H2O Cu 12.8 B 负极 CO-2e-+CO32-=2CO2;
【解析】(1)考查电极反应式的书写,根据原电池的工作原理,正极上得到电子,化合价降低,因此正极反应式为PbO2+4H++2SO42-+2e-=PbSO4+2H2O;(2)本题考查原电池工作原理和电化学计算,根据原电池的工作原理,负极上失去电子,发生氧化反应,根据化合价变化,Cu的化合价升高,即负极材料是Cu,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,因此转移0.4mol电子,消耗Cu的质量为0.4×64/2g=12.8g;(3)本题考查原电池的正负极,插入浓硝酸中,因为铝与浓硝酸发生钝化反应,铜和浓硝酸发生氧化还原反应,即铜作负极;插入到氢氧化钠溶液,铝与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应,铜不与氢氧化钠溶液反应,因此铝作负极,故选项B正确;(4)考查原电池正负极的判断,A电极通入CO,生成CO2,C的化合价升高,根据原电池的工作原理,A极为负极,根据示意图,A极反应式为CO+CO32--2e-=2CO2。
【题目】金属钒及其化合物有着广泛的应用,现有如下回收利用含钒催化剂[含有V2O5、VOSO4(强电解质)及不溶性残渣]的工艺的主要流程:
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 | HVO3 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 | 难溶 |
请回答下列问题:
(1)工业上常用铝热反应由V2O5冶炼金属钒,化学方程式为__________。
(2)反应①、②、③、④中,发生氧化还原反应的是__________(填序号),写出反应①的离子方程式____。操作1、操作2用到的玻璃仪器是___________。
(3)反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,下图是反应温度与沉钒率的关系图,则控制温度的方法是_____________。
(4)反应④在焙烧过程中随温度的升高发生了两步反应。已知234gNH4VO3固体质量的减少值△W随温度(T)变化的曲线如图。试写出300℃~350℃时反应的化学方程式___________。
(5)全钒电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为VO2++V2++2H+VO2++H2O+V3+。电池充电时阳极的电极反应式为____________。