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【题目】为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3DZn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池,结构如图所示。电池反应为Zn+2NiOOH+H2O ZnO+2Ni(OH)2。下列说法正确的是

A.放电时负极附近的pH升高

B.放电过程中OH-通过隔膜从负极区移向正极区

C.充电时3DZn电极应与外接直流电源的正极相连

D.充电时阳极反应为:Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O

【答案】D

【解析】

根据电池反应中元素化合价的变化可知,放电时,Zn为负极,NiOOH为正极,电解质溶液呈碱性, 负极的电极反应为:Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O(l),正极的电极反应为:NiOOH(s)+H2O(l)+e-=Ni(OH)2(s)+OH-(aq),充电时阳极的反应为Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-=NiOOH(s)+H2O(l),阴极的电极反应为:ZnO(s)+H2O(l)+2e-= Zn(s)+2OH-(aq),放电时电解质溶液中阴离子向负极移动,据此进行分析判断。

A. 放电时负极的电极反应为:Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O(l),c(OH-)逐渐减小,因此负极附近的pH降低,A项错误;

B. 放电时电解质溶液中阴离子向负极移动,因此放电过程中OH-通过隔膜从正极区移向负极区,B项错误;

C. 充电时阴极的电极反应为:ZnO(s)+H2O(l)+2e-= Zn(s)+2OH-(aq),因此3DZn电极应与外接直流电源的负极相连,C项错误;

D. 充电时阳极反应为:Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O,D项正确;

答案选D。

练习册系列答案
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【题目】二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:

物理性质

毒性

色态

挥发性

熔点

沸点

剧毒

金黄色液体

易挥发

-76℃

138℃

化学性质

①300℃以上完全分解;

②S2Cl2+Cl22SCl2;

③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险;

④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气;

(1)制取少量S2Cl2

实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品。

①仪器m的名称为___,装置F中试剂的作用是___。

②装置连接顺序:A→___→E→D。

③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是___。

④为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和___。

(2)①S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式___。

②甲同学为了验证两种气体产物,将水解生成的气体依次通过硝酸银与稀硝酸的混合溶液、品红溶液、NaOH 溶液,该方案___(填“可行”或“不可行”),原因是___。

(3)某同学为了测定S2Cl2与水反应后生成的气体X在混合气体中的体积分数,设计了如下实验方案:

①W溶液可以是___(填标号)。

a.H2O2溶液 b.KMnO4溶液(硫酸酸化) c.氯水

②该混合气体中气体X的体积分数为____(用含V、m的式子表示)。

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