题目内容
【题目】全钒氧化还原电池是一种新型可充电电池,不同价态的含钒离子作为正极和负极的活性物质,分别储存在各自的酸性电解液储罐中。其结构原理如图所示,该电池放电时,右槽中的电极反应为:V2+- e-=V3+,下列说法正确的是( )
A.放电时,右槽发生还原反应
B.放电时,左槽的电极反应式:VO2++2H++e-=VO2++H2O
C.充电时,每转移1mol电子,1 mol H+从右槽迁移向左槽
D.充电时,阴极电解液pH升高
【答案】B
【解析】
根据电解装置分析可知,该电池放电时,右槽中的电极反应为:V2+-e-=V3+,发生氧化反应,为原电池负极反应,则左槽为原电池正极,发生还原反应,电极方程式应为VO2++2H++e-=VO2++H2O,充电时电极反应为放电电极反应的逆反应,以此解答该题
A.根据上述分析可知,电池放电时,右槽中的电极反应为:V2+-e-=V3+,发生氧化反应,A选项错误;
B.放电时,左槽发生还原反应,电极方程式应为VO2++2H++e-=VO2++H2O,B选项正确;
C.充电时,左槽电极反应式为VO2++H2O-e-=VO2++2H+,每转移1mol电子,2mol H+从左槽迁移向右槽,C选项错误;
D.充电时,H+从左槽(阳极)迁移向右槽(阴极),则阴极电解液pH降低,D选项错误;
答案选B。
【题目】判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是:含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。如下表所示:
含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系
次氯酸 | 磷酸 | 硫酸 | 高氯酸 | |
含氧酸 | Cl—OH | |||
非羟基氧原子数 | 0 | 1 | 2 | 3 |
酸性 | 弱酸 | 中强酸 | 强酸 | 最强酸 |
(1)已知,亚磷酸是中强酸,亚砷酸是弱酸且有一定的弱碱性,则H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是①_____________________________,②__________________________________。
(2)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸,分析反应情况______________,写出化学方程式:____________________________________________________。
【题目】硫酰氯(SO2Cl2)和亚硫酰氯(SOCl2)常用作氯化剂,都可用于医药、农药、染料工业及有机合成工业。亚硫酰氯还用于制锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池。
有关物质的部分性质如下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其它性质 |
SO2Cl2 | -54.1 | 69.1 | ①易水解,产生大量白雾 ②易分解:SO2Cl2 SO2↑+Cl2↑ |
H2SO4 | 10.4 | 338 | 具有吸水性且难分解 |
实验室用干燥而纯净的二氧化硫和氯气合成硫酰氯,反应的热化学方程式为:SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l) △H= - 97.3 kJ·mol-1。反应装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答有关问题:
(1)仪器A的名称为___________;
(2)仪器B的作用是_____________________;
(3)装置丙中盛放的试剂为____________,在实验室用氢氧化钠吸收多余硫酰氯反应的离子方程式为___________________;
(4)为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有_________(填序号)
①先通冷凝水,再通气体 ②控制气流速率,宜慢不宜快
③若三颈烧瓶发烫,可适当降温 ④加热三颈烧瓶
(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得,该反应的化学方程式为:2ClSO3H=H2SO4+SO2Cl2,此方法得到的产品中会混有硫酸。
①从分解产物中分离出硫酰氯的实验操作名称为__________________,
②设计实验方案检验氯磺酸分解制取硫酰氯产品中混有硫酸,下列方案合理的是:_____(填字母)
A.取样品溶于水,滴加紫色石蕊溶液变红:再取少量溶液,加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明含有H2SO4。
B.取样品在干燥条件下加热至完全反应,冷却后直接加BaCl2溶液,有白色沉淀,再滴加紫色石蕊溶液变红,说明含有H2SO4。
(6)Li—SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解质溶液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2。
①写出该电池正极发生的电极反应式_______________________________
②组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是__________________