Question

Ag₂O₂是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO₃溶液，生成Ag₂O沉淀，保持反应温度为80℃，边搅拌边将一定量K₂S₂O₈溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品．反应方程式为：
2AgNO₃+4KOH+K₂S₂O₈

△   .

 Ag₂O₂↓+2KNO₃+K₂SO₄+2H₂O
回答下列问题：
（1）上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是

取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba（NO₃）₂溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全（或取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全）

（2）银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag₂O₂ 转化为Ag，负极的Zn转化为K₂Zn（OH）₄，请写出相关反应方程式：正极

Ag₂O₂+4e^-+2H₂O=2Ag+4OH^-

，负极

2Zn-4e^-+8OH^-=2Zn（OH）₄^2-

，总反应式

Ag₂O₂+2Zn+4KOH+2H₂O=2K₂Zn（OH）₄+2Ag

．
（3）反应过程中，溶液里OH^-将向

负极

在“正极”、“负极”中选择）移动，正极c（OH^-）将

增大

（在“增大”，“减小”，“不变”中选择）
（4）准确称取上述制备的样品（设仅含Ag₂O₂和Ag₂O）2.588g，在一定的条件下完全分解为Ag 和O₂，得到224.0mLO₂（标准状况下）．计算样品中Ag₂O₂的质量分数（计算结果精确到小数点后两位）．

Answer 1

分析：（1）检验是否洗涤完全，可取最后一次滤液，检验溶液中是否含有SO₄^2-或OH^-；
（2）电池放电时正极的Ag₂O₂ 转化为Ag，负极的Zn转化为K₂Zn（OH）₄，反应还应有KOH参加；
（3）放电过程中，氢氧根离子由正极向负极移动；
（4）结合质量守恒列方程组计算．

解答：解：（1）检验是否洗涤完全，可取最后一次滤液，检验溶液中是否含有SO₄^2-或OH^-，滴入1～2滴Ba（NO₃）₂溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全（或取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全），
故答案为：取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba（NO₃）₂溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全（或取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全）；
（2）电池放电时正极的Ag₂O₂ 转化为Ag，负极的Zn转化为K₂Zn（OH）₄，正极电极反应式为Ag₂O₂+4e^-+2H₂O=2Ag+4OH^-，负极电极反应式为2Zn-4e^-+8OH^-=2Zn（OH）₄^2-，反应还应有KOH参加，反应的总方程式为Ag₂O₂+2Zn+4KOH+2H₂O=2K₂Zn（OH）₄+2Ag，
故答案为：Ag₂O₂+2Zn+4KOH+2H₂O=2K₂Zn（OH）₄+2Ag；
（3）放电过程中，氢氧根离子由正极向负极移动，根据电极反应式知，正极附近氢氧根离子浓度增大，
故答案为：负极；增大；
（4）n（O₂）=

0.224L

22.4L/mol

=1.000×10^-2mol，
设样品中Ag₂O₂的物质的量为x，Ag₂O 的物质的量为y
248 g/mol×x+232g/mol×y=2.588g
x+

y

2

=1.000×10^-2mol
x=9.500×10^-3mol
y=1.000×10^-3mol
w（Ag₂O₂）=

m(Ag2O2)

m(样品)

=

9.500×10-3mol×248g/mol

2.588g

=0.91．
答：样品中Ag₂O₂的质量分数为0.91．

点评：本题考查较为综合，在原电池的基础上综合考查物质的分离、检验以及含量的测定，题目难度中等，注意从质量守恒的角度计算．