题目内容
我国镍氢电池居世界先进水平,我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均可视为零价),电池放电时发生的反应通常表示为LaNi5H6+6NiO(OH)=LaNi5+6Ni(OH)2。下列说法正确的是
A.放电时储氢合金作正极
B.放电时负极反应为:LaNi5H6-6e-=LaNi5+6H+
C.充电时阳极周围c(OH-)减小
D.充电时储氢合金作负极
C
【解析】
试题分析:根据信息LaNi5H6中氢元素在放电时化合价升高,发生氧化反应,在负极上参与反应,NiO(OH)在正极上反应,电解质溶液应该为碱性,由此写出正负极的电极反应式分别为,正极:NiO(OH)+e-+H2O= Ni(OH)2+OH+,负极:LaNi5H6-6e-+6OH-=LaNi5+6H2O,由此可判断A、B项错误;充电时为电解池,储氢合金作阴极,D项错误,阳极的电极反应式为正极反应的逆反应:Ni(OH)2+OH+-e-= NiO(OH) +H2O,其阳极周围c(OH-)减小,C项正确。
考点:本题以“镍氢电池的充放电方程式”为素材,考查电化学原理、原电池的正负极判断及电极反应式的书写,电解池的阴阳极判断及电极反应式的书写与分析。
(14分)为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下:
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部分含钒物质在水中的溶解性如下:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
回答下列问题:
⑴工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,写出该反应的化学方程式 。
⑵滤液中含钒的主要成分为 (写化学式)。
⑶该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式 ;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为 、 。
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⑷用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,反应的离子方程式为□VO2+ +□H2C2O4+□_____ =□VO2++□CO2↑+□H2O,试将其配平。
⑸全矾液流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 。
下表为部分短周期元素化合价及其相应原子半径的数据。下列说法正确的是
元素性质 | 元素编号 | |||||||
A | B | C | D | E | F | G | H | |
原子半径(nm) | 0.102 | 0.117 | 0.074 | 0.110 | 0.071 | 0.075 | 0.077 | 0.099 |
最高化合价 | +6 | +4 |
| +5 |
| +5 | +4 | +7 |
最低化合价 | -2 | -4 | -2 | -3 | -1 | -3 | -4 | -1 |
A.C为硫元素
B.A、B是同周期元素
C.F、H的简单离子的电子层结构相同
D.元素G在周期中的位置是第二周期第Ⅳ族