题目内容
【题目】微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用,有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag,其中一个电极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。
(1)判断正负极的材料。
负极材料_____________,正极材料___________。
(2)写出另一电极的电极反应式,并判断反应类型。
电极反应式__________
反应类型___________
(3)判断电池工作时,电子的流动方向和电解质溶液中离子的流动方向。电子由______到______,溶液中的阳离子流向电池的________,阴离子流向________
(4)在电池使用的过程中,电解质溶液中KOH的物质的量怎样变化?________(增大、减小、不变)
(5)当电池工作时通过电路对外提供了1 mol电子,计算消耗的负极的质量_______。
(6)氢氧燃料电池为绿色化学电源,在碱性NaOH溶液为电解质溶液时的负极电极反应式为______。
【答案】Zn Ag2O Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O 氧化反应 负 正 正 负 不变 32.5g H2+2OH--2e-=2H2O
【解析】
总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag,其中一个电极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,Ag2O变成Ag,Ag的化合价从+1变为0,化合价降低,则该电极反应化合价降低、被还原,是正极。
(1)由分析可知,Zn为负极,Ag2O为正极,故答案为:Zn;Ag2O;
(2)Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-为正极反应,负极失电子,被氧化,则负极反应为:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,故答案为:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O;氧化反应;
(3)原电池中,电子由负极经导线流回正极,溶液中离子流向为阳离子流向正极,阴离子流向负极,故答案为:负;正;正;负;
(4)从总反应Ag2O+Zn=ZnO+2Ag来看,反应不涉及KOH,故答案为:不变;
(5)Zn-+2OH-+2e-=ZnO+H2O
65g 2mol
m 1mol 列式解得:m=32.5g
故答案为:32.5g;
(6)碱性氢氧燃料电池的负极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O,故答案为:H2+2OH--2e-=2H2O。
【题目】硫酸参与热化学循环可通过二步循环或三步循环制取氢气,其中三步循环(碘硫热化学循环)原理如下图所示:
(1)“步骤Ⅰ.硫酸热分解”在恒容密闭容器中进行,测得各物质的物质的量分数与温度的关系如下图所示。其在650~1200℃间发生的主要反应的方程式为____。
(2)“步骤Ⅱ.硫酸再生”的离子方程式为____(HI是强酸)。
(3)步骤Ⅲ的反应为2HI(g) H2(g) + I2(g) 。
①若在恒温恒容密闭容器中进行该反应,能说明已达到平衡状态的是___(填序号)。
a.容器内气体的总压强不再随时间而变化
b.n(HI)∶n(H2)∶n(I2)=2∶1∶1
c.反应速率:v(H2)正=v(H2)逆
d.I2(g)浓度不再随时间的变化而变化
②已知断裂(或生成)1mol化学键吸收(或放出)的能量称为键能。相关键能数据如下:
化学键 | H—I | H—H | I—I |
键能/kJ·mol-1 | 298.7 | 436.0 | 152.7 |
则该反应的H为____kJ·mol-1。
(4)将“三步循环”中步骤Ⅱ、Ⅲ用下图装置代替即为“二步循环”。
下列有关该装置的相关说法正确的是____(填序号)。
a.化学能转变为电能
b.催化剂可加快电极上电子的转移
c.反应的总方程式为SO2+2H2O H2+H2SO4
d.每生成1molH2,电路中流过的电子数约为6.02×1023
【题目】为提纯下列物质括号内物质为杂质,所选用的试剂和分离方法都正确的是( )
选项 | 物质 | 除杂试剂 | 分离方法或操作 |
A | 乙醇水 | 无水 | 充分反应后蒸馏 |
B | 苯 | NaOH溶液 | 振荡静置后过滤 |
C | NaCl固体 | 水 | 高温溶解、降温结晶 |
D | 饱和溶液 | 充分浸泡后过滤 |
A.AB.BC.CD.D