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【题目】现在污水治理越来越引起人们重视,可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚(),其原理如图所示,下列说法正确的是( )

A.b为电池的正极,发生还原反应

B.电流从b极经导线、小灯泡流向a极

C.当外电路中有0.2mole-转移时,a极区增加的H+的个数为0.2NA

D.a极的电极反应式为:+2e-+H+=Cl-+

【答案】D

【解析】

原电池中阳离子移向正极,根据原电池中氢离子的移动方向可知a为正极,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+2e-+H+═+Cl-,电流从正极经导线流向负极,以此解答该题。

A.a为正极,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+2e-+H+═+Cl-,发生还原反应,b为负极,物质在该极发生氧化反应,故A错误;

B.由上述分析可知,电流从正极a沿导线流向负极b,故B错误;

C.据电荷守恒,当外电路中有0.2mole转移时,通过质子交换膜的H+的个数为0.2NA,而发生+2e-+H+═+Cl-,则a极区增加的H+的个数为0.1NA,故C错误;

D.a为正极,正极有氢离子参与反应,电极反应式为:+2e-+H+═+Cl-,故D正确;

故答案为:D。

练习册系列答案
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(1) O3氧化烟气中SO2、NOx 的主要反应的热化学方程式为: NO(g)+O3(g)NO2(g)+ O2(g) ΔH=-200.9 kJ·mol-13NO(g)+O3(g)3NO2(g) ΔH=-317.3kJ·mol-1。则2NO2(g)2NO(g)+O2(g)的ΔH=_____________kJ·mol-1

(2)T℃时,利用测压法在刚性反应器中,投入一定量的NO2发生反应3NO2(g)3NO(g)+O3(g),体系的总压强 p随时间 t的变化如下表所示:

反应时间/min

0

5

10

15

20

25

30

压强/MPa

20.00

21.38

22.30

23.00

23.58

24.00

24.00

①若降低反应温度,则平衡后体系压强 p______24.00 MPa(填“>”、“<”或“=”),原因是____________。

②15min 时,反应物的转化率 α=______。

③T℃时反应3NO2(g) 3NO(g)+O3(g)的平衡常数Kp=____________(Kp 为以分压表示的平衡常数,分压等于总压乘以该气体的物质的量分数)

(3)T℃时,在体积为2L的密闭刚性容器中,投入2 mol NO2发生反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),实验测得:v正=k正 c2(NO2),v逆=k逆 c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。在温度为T℃时NO2的转化率随时间变化的结果如图所示(反应在5.5min时达到平衡):

①在体积不变的刚性容器中,投入固定量的NO2发生反应,要提高NO2转化率,可采取的措施是______________、___________。

②由图中数据,求出该反应的平衡常数为_________。

③计算A 点处v正/v逆=_________________________(保留1位小数)。

【题目】钠离子电池由于成本低、资源丰富,成为取代锂离子电池在大规模储能领域应用的理想选择。作为钠离子电池的正极材料之一,束状碳包覆K3V2(PO4)3纳米线电极材料成为关注焦点之一。其制备工艺流程如图:

(资料)

①石煤的主要成分为V2O3,含有Al2O3、CaO、Fe2O3等杂质。

②+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如下表。

(1)K3V2(PO4)3中V的化合价为___。

(2)焙烧时,向石煤中加生石灰,将V2O3转化为Ca(VO3)2。

①为了提高焙烧过程中氧化效率,下述工艺步骤方法合理的是___。

a.在回转窑进行富氧焙烧,助燃风气量为煤气量的0.5~2倍

b.焙烧过程中,在焙烧物料中加入辅助剂,增加物料疏松度和透气性

c.窑体进行分段控温

d.调控料层厚度为窑体的2/3高度

②焙烧过程中主要反应的化学方程式为__________。

(3)实验时将NH4VO3、KOH和H3PO4按物质的量分别为5mmol、7.5mmol、7.5mmol依次溶解于20mL去离子水中,溶液颜色依次为白色浑浊、无色澄清透明和棕红色透明溶液。随后再加入H2C2O4·2H2O,搅拌至溶液变为黄绿色,草酸的量对K3V2(PO4)3形貌的影响如下:

①实验条件下束状碳包覆K3V2(PO4)3纳米线样品制备的最佳条件为___。

②亚硫酸钠是常用的还原剂,但实验中不能用亚硫酸钠代替草酸晶体,原因是___。

(4)加入的草酸晶体是过量的,其中只有的草酸为还原剂,将VO3-还原成VO2+,的草酸以C2O42-的形式存在,此过程中反应的离子方程式为___。

(5)“氩气中煅烧”时,氩气的作用是___。

(6)某工厂利用上述工艺流程,用10t石煤生产束状碳包覆K3V2(PO4)3纳米线0.8064t,若整个过程中钒的总回收率为80%,则石煤中钒元素的质量分数为___。

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