题目内容
【题目】我国科研人员研制出一种室温“可呼吸” Na-CO2电池。放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。吸入CO2时,其工作原理如图所示。吸收的全部CO2中,有2/3转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。下列说法正确的是
![]()
A.“吸入”CO2时,钠箔为正极
B.“呼出”CO2时,Na+向多壁碳纳米管电极移动
C.“吸入” CO2时的正极反应式为:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C
D.标准状况下,每“呼出”22.4 L CO2,转移电子的物质的量为0.75 mol
【答案】C
【解析】
A.“吸入”CO2时,活泼金属钠是负极,不是正极,故A错误;
B.“呼出”CO2时,是电解池,多壁碳纳米管电极是阳极,钠离子向阴极钠箔移动,而不是向多壁碳纳米管移动,故B错误;
C. “吸入” CO2时是原电池装置,正极发生还原反应,正极反应式为:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C,故C正确;
D.标准状况下,每“呼出”22.4 L CO2,物质的是量为1mol,结合阳极电极反应式2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2↑,所以每“呼出”22.4 L CO2,转移电子数为1.3 mol,故D错误;
故选C。
【题目】某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
为了进一步研究硫酸铜的用量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。(假设混合溶液总体积等于混合前各溶液的体积之和)
实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4mol/LH2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
请回答下列问题:
①请完成此实验设计,其中:V3=___,V8=___;
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因___。
③实验A测得:收集到产生H2体积为112mL(标准状况下)时所需的时间为10分钟,求化学反应速率υ(H2SO4)=___(忽略反应前后溶液体积变化)。