题目内容

锌银电池能量大、电压平稳,广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器.电解质溶液是KOH溶液,电池总反应为Zn+Ag2O═ZnO+2Ag.请回答下列问题:
(1)该电池的正极材料是
 
;电池工作时,阳离子向
 
(填“正极”或“负极”)移动;负极的反应式为
 
.
(2)①电极材料锌可由闪锌矿在空气中煅烧成氧化锌,然后用碳还原来制取,化学反应方程式为ZnO+C
 高温 
.
 
Zn+CO↑,此法为
 
.
A.电解法    B.热还原法    C.热分解法
②电极材料氧化银可回收利用得到银,其化学方程式为
 
.
(3)可用石墨作电极电解提纯氢氧化钾电解液.电解池内的阳离子交换膜只允许阳离子通过,其工作原理如图所示.
①该电解池的阴极反应式为
 
.
②除去杂质后的氢氧化钾溶液从出口
 
(填“A”或“B”)导出.
③在相同条件下,a处与b处产生的气体体积比为
 
.
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析:(1)正极发生还原反应,原电池工作时电解质溶液中阳离子向正极移动;负极发生氧化反应,Zn失电子碱性条件下生成ZnO与水;
(2)①高温下发生置换反应,属于热还原法;
②Ag的活泼性较差,利用热分解法回收得到银;
(3)①阴极发生还原反应,溶液中氢离子放电得到氢气;
②在阴极和阳极之间有阳离子交换膜,只允许阳离子K+和H+通过,这样就在阴极区聚集大量的K+和OH-,从而产生纯的氢氧化钾溶液,所以除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口在阴极区;
③电解时,a为阳极,电极反应式:4OH--4e-=2H2O+O2↑,b为阴极,电极反应式:4H++4e-=2H2↑,据此解答.
解答: 解:(1)正极发生还原反应,故Ag2O为正极,原电池工作时电解质溶液中阳离子向正极移动;负极发生氧化反应,Zn失电子碱性条件下生成ZnO与水,电极反应式:Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O,
故答案为:Ag2O;正极;Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O;
(2)①高温下发生置换反应,属于热还原法,故答案为:B
②Ag的活泼性较差,利用热分解法回收得到银,反应方程式为:2Ag2O
  △  
.
 
4Ag+O2↑,故答案为:2Ag2O
  △  
.
 
4Ag+O2↑;
(3)①阴极发生还原反应,溶液中氢离子放电得到氢气,电极反应式为:2H++2e-═H2↑,故答案为:2H++2e-═H2↑;
②在阴极和阳极之间有阳离子交换膜,只允许阳离子K+和H+通过,这样就在阴极区聚集大量的K+和OH-,从而产生纯的氢氧化钾溶液,除杂后的氢氧化钾溶液从出口B导出,故答案为:B;
③电解时,a为阳极,电极反应式:4OH--4e-=2H2O+O2↑,b为阴极,电极反应式:4H++4e-=2H2↑,故a处与b处产生的气体体积比为1:2,故答案为:1:2.
点评:本题考查原电池与电解池工作原理、金属冶炼等,难度不大,(3)中关键是根据离子放电顺序判断电解过程中发生的反应,进而理解除杂原理,题目难度中等.
练习册系列答案
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工业上制取氢气除电解水外还有多种方法.
(1)工业上可用组成为K2O?M2O3?2RO2?nH2O的无机材料纯化制取氢气.
①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,两种元素原子的质子数之和为27,则R的原子结构示意图为
 
.
②常温下,不能与M单质发生反应的是
 
(填序号).
a.CuSO4溶液     b.Fe2O3     c.浓硫酸     d.NaOH溶液    e.Na2CO3固体
(2)工业上也可利用化石燃料开采、加工过程中产生的H2S废气制取氢气.

①高温热分解法
已知:H2S(g)?H2(g)+S(g)
在恒温密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验.以H2S起始浓度均为c mol?L-1测定H2S的转化率,结果见图1.图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b为表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率的变化曲线.据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=
 
;随着温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因是
 
.
②电化学法:该法制取氢气的过程如图2所示.反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是
 
;反应池中发生反应的化学方程式为
 
.反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为
 
.
(3)H2S在足量氧气中燃烧可以得SO2,若在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO2和0.10mol O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO3 0.18mol.若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2,则平衡
 
移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡后,SO3的物质的量的取值范围为
 
 mol.

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