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6.锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示),电解液为溴化锌水溶液,电解质溶液在电解质储罐和电池间不断循环流动.左侧电极为惰性电极.放电时M是用电器,充电时M是外电源.下列说法不正确的是(  )
A.锌溴液流电池总反应为:Zn+Br2═ZnBr2
B.放电时右侧电池电极发生氧化反应,电流从a极经用电器流向b极
C.放电时Zn2+从右侧经阳离子交换膜移向左侧,左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
D.充电时左侧溴离子浓度下降,左侧电池电极连接电源的负极

分析 A.放电时,Zn易失电子发生氧化反应,则b是负极,溴得电子发生还原反应,则a是正极;
B.放电时右侧为负极,发生氧化反应,电流由正极经外电路流到负极;
C.放电时,阳离子向正极移动,向左侧移动,左侧电解质储罐中的离子总浓度增大;
D.充电时,电解池阳极连接电源正极,充电时a电极上失电子发生氧化反应而作阳极,应该连接电源正极,正极上溴得电子生成溴离子.

解答 解:A.放电时,Zn易失电子发生氧化反应,则b是负极,溴得电子发生还原反应,则a是正极,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故A正确;
B.放电时右侧为负极,发生氧化反应,电流由正极经外电路流到负极,电流从a极经用电器流向b极,故B正确;
C.阳离子交换膜只能阳离子通过,分子或阴离子不能通过,所以阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应,故C正确;
D.充电时左侧溴离子转化为溴单质,则溴离子浓度减小,电池的正极和电源的正极相接,左侧电池电极连接电源的正极,故D错误;
故选D.

点评 本题考查化学电源新型电池,明确各个电极上发生的反应及离子交换膜的作用即可解答,难点是电极反应式的书写,知道电解质溶液中离子移动方向,题目难度不大.

练习册系列答案
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1.海水是巨大的资源宝库,利用海水提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示,回答下列问题:

(1)请列举海水变为淡水的三种方法蒸馏法;离子交换法、电渗析法.
(2)海水晒盐得到的粗盐中含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制过程中除去三种离子加入试剂的顺序为NaOH、BaCl2 、Na2CO3(试剂为:Na2CO3、NaOH、BaCl2),其中除去Mg2+所发生反应的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,之后过滤(填操作名称),再加入适量盐酸,将所得溶液蒸发结晶,得到精盐.
(3)由NaCl制取A通入的两种气体的先后顺序为NH3、CO2(填化学式),写出反应的化学方程式CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl.
(4)在蒸馏过程中,溴出口温度要控制在80~90℃,温度过高或锅底均不利于生产,理由是温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低.
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11.1,2-二溴乙烷是常用的有机合成中间体,某小组用如图装置合成1,2-二溴乙烷.
装置B中发生的反应为C2H5OH $→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2=CH2↑+H2O
产物和部分反应物的相关数据如下:
沸点/℃密度/(g•cm-3)水中溶解性
1,2二溴乙烷131.42.18微溶
溴58.83.12微溶
乙醇78.50.79溶
合成反应:
在冰水浴冷却下将20.0mL浓硫酸与10.0mL95%乙醇混合均匀得到反应液,取出10.0mL加入三颈烧瓶B中,剩余部分转入滴液漏斗A中.E的试管中加入8.0g液溴,再加入2-3mL水,试管外用水冷却.断开D、E之间的导管,加热B,待装置内空气被排除后,连接D和E,继续加热并保持温度在170-180℃,打开滴液漏斗活塞,缓慢滴加反应液,直至反应完毕.
分离提纯:
将粗产物分别用10%的氢氧化钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙干燥,待溶液澄清后进行蒸馏,得到纯净的1,2-二溴乙烷6.3g.
回答下列问题:
(1)混合浓硫酸与乙醇时,加入试剂的正确顺序是先加乙醇,再加浓硫酸;使用冰水浴降温的目的是防止乙醇挥发.
(2)为防止暴沸,装置B中还应加入碎瓷片;C的作用是平衡气压;E中试管里加水的目的是防止溴、产物1,2-二溴乙烷挥发.
(3)判断生成1,2-二溴乙烷反应结束的方法是E中试管里的液体变为无色;反应结束时正确的操作是断开DE之间的导管,再停止加热.
(4)洗涤和分离粗产物时使用的玻璃仪器是分液漏斗、烧杯.
(5)本实验中,1,2-二溴乙烷的产率为67%.
(6)下列操作中,将导致产物产率降低的是abc(填正确答案的标号).
a.乙烯通入溴时迅速鼓泡 b.实验时没有装置D c.去掉装置E烧杯中的水 d.装置F中NaOH溶液用水代替.

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