某蓄電池反應(yīng)為NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2。
(1)該蓄電池充電時,發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是 (填下列字母),放電時生成Fe(OH)2的質(zhì)量18 g,則外電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是 。
A.NiO2 | B.Fe | C.Fe(OH)2 | D.Ni(OH)2 |
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
開始沉淀時的pH | 2.3 | 7.5 | 5.6 | 6.2 |
完全沉淀時的pH | 3.9 | 9.7 | 6.4 | 8.0 |
(1)C 0.4NA或2.408×1023(2)負
(3)Al=Al3++3e- Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
(4)正 將Fe2+氧化為Fe3+ 不正確 因同時會使Cu2+生成沉淀而除去
解析試題分析:(1)充電時Fe(OH)2得到電子,被還原,發(fā)生還原反應(yīng),變?yōu)镕e。內(nèi)產(chǎn)生1mol的Fe(OH)2,轉(zhuǎn)移電子2mol,現(xiàn)在產(chǎn)生Fe(OH)2的物質(zhì)的量為18g÷90g/mol=0.2mol,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.4NA。(2)為防止輪船被腐蝕,應(yīng)該把輪船的船體與外界電源的負極相連,這樣輪船就不會失去電子,從而得到保護。(3)Al作陽極,發(fā)生反應(yīng):Al-3e-=Al3+;在溶液中發(fā)生反應(yīng):Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑。因此可看到溶液變渾濁同時冒氣泡。(4)精煉銅時,粗銅應(yīng)與直流電源的正極相連,精銅與直流電源的負極相連,粗銅在的Fe、Zn也逐漸被氧化變?yōu)镕e2+、Zn2+,加入H2O2可以把Fe2+氧化為Fe3+,調(diào)整溶液的PH至3.9,這時Fe3+完全為Fe(OH)3沉淀,而Cu2+仍然以離子的形式存在于溶液中。乙同學認為應(yīng)將方案中的pH調(diào)節(jié)到8,你認為此觀點不正確。這是因為PH=8時會使Cu2+生成沉淀而除去。
考點:考查電化學反應(yīng)原理及金屬的精煉的知識。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
碘被稱為“智力元素”,科學合理地補充碘可防治碘缺乏病,KI、KIO3曾先后用于加碘鹽中。
(1)工業(yè)上可以通過鐵屑法生產(chǎn)KI,其工藝流程如下:
①反應(yīng)Ⅰ生成鐵與碘的化合物,若該化合物中鐵元素與碘元素的質(zhì)量比為21∶127,則加入足量碳酸鉀時,反應(yīng)Ⅱ的化學方程式為____________________。
②操作A包括__________________;用冰水洗滌的目的是__________________。
(2)KIO3可以通過H2O2氧化I2先制得HIO3,然后再用KOH中和的方法進行生產(chǎn)。
①烹飪時,含KIO3的食鹽常在出鍋前加入,其原因是_____________________________
②若制得1 284 kg KIO3固體,理論上至少需消耗質(zhì)量分數(shù)為30%的雙氧水________ kg。
③KIO3還可通過下圖所示原理進行制備。電解時總反應(yīng)的離子方程式為____________。若忽略溶液體積的變化,則電解結(jié)束后陰極區(qū)的pH與電解前相比________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
工業(yè)上利用鉻鐵礦(FeOCr2O3)冶煉鉻的工藝流程如下:
(1)實驗室焙燒鉻鐵礦可選用的裝置是__________(填序號)。
(2)完成下列化學方程式(在橫線上填寫物質(zhì)的化學式及計量數(shù)):4CrO42-+6S+7H2O=4Cr(OH)3↓+3S2O32-+_____________。
(3)操作I包括過濾與洗滌,簡述實驗室中洗滌沉淀的操作:__________________。
(4)Cr(OH)3和Al(OH)3類似,也是兩性氫氧化物,寫出Cr(OH)3溶于濃氫氧化鈉溶液的離子方程式________________________________。
(5)由Cr2O3冶煉Cr的化學方程式為____________________________。
(6)目前有一種采用以鉻酸鈉(Na2CrO4)為原料,用電化學法制備重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)的實驗裝置如下圖所示(已知:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O)。
①寫出陰極的電極反應(yīng)式為________________________________________。
②電解一段時間后,測得陽極區(qū)溶液中Na+物質(zhì)的量由a mol變?yōu)閎 mol,則此時鉻酸鈉的轉(zhuǎn)化率為___。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
工業(yè)上采用的一種污水處理方法是:保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉積下來,具有凈化水的作用。某科研小組用此法處理污水,設(shè)計裝置示意圖,如圖所示。
(1)實驗時若污水中離子濃度較小,導電能力較差,無法使懸浮物形成浮渣。此時,應(yīng)向污水中加入適量的________。
A.BaSO4 | B.CH3CH2OH | C.Na2SO4 | D.NaOH |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(1)[2013·四川理綜,11(4)]以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2該電池反應(yīng)的化學方程式是______________________________。
(2)[2013·重慶理綜,11(2)]化學在環(huán)境保護中起著十分重要的作用,催化反硝化學法和電化學降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。電化學降解NO3—的原理如圖所示。
①電源正極為__________(填A(yù)或B),陰極反應(yīng)式為__________________。
②若電解過程中轉(zhuǎn)移了2 mol電子,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左-Δm右)為__________克。
(3)[2013·新課Ⅱ,36(1)]鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構(gòu)造如圖所示。
回答下列問題:
普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應(yīng)為
Zn+2NH4Cl+2MnO2===Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH
①該電池中,負極材料主要是________,電解質(zhì)的主要成分是________,正極發(fā)生的主要反應(yīng)是_____________________________________________。
②與普通鋅錳電池相比,堿性鋅錳電池的優(yōu)點及其理由是________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
蓄電池是一種可以反復充電、放電的裝置。有一種蓄電池在充電和放電時發(fā)生的反應(yīng)是:NiO2 + Fe + 2H2OFe(OH)2 + Ni(OH)2。
(1)若此蓄電池放電時,該電池某一電極發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是 (填序號)。
A.NiO2 | B.Fe | C.Fe(OH)2 | D.Ni(OH)2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導O2-。按要求回答下列問題:
(1)通入空氣的極發(fā)生的反應(yīng)類型為___________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。
(2)在電池工作過程中,O2-向_______移動,負極反應(yīng)式為______________________。
(3)每有1mol丁烷參加反應(yīng),理論上消耗氧氣的物質(zhì)的量為_____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
新型鋰離子電池在新能源的開發(fā)中占有重要地位?捎米鞴(jié)能環(huán)保電動汽車的動力電池。磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)是新型鋰離子電池的首選電極材料,它的制備方法如下:
方法一:將碳酸鋰、乙酸亞鐵[(CH3COO) Fe]、磷酸二氫銨按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰,同時生成的乙酸及其它產(chǎn)物均以氣體逸出。
方法二:將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液,以鐵棒為陽極,石墨為陰極,電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀。沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥,在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰。
在鋰離子電池中,需要一種有機聚合物作為正負極之間鋰離子遷移的介質(zhì),該有機聚合物的單體之一(用M表示)的結(jié)構(gòu)簡式如下:
請回答下列問題:
(1)上述兩種方法制備磷酸亞鐵鋰的過程都必須在惰性氣體氛圍中進行。其原因是 。
(2)在方法一所發(fā)生的反應(yīng)中, 除生成磷酸亞鐵鋰、乙酸外, 還有 、 、 (填化學式)生成。
(3)在方法二中,陽極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為 。
(4)寫出M與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學方程式: 。
(5)已知該鋰離子電池在充電過程中,陽極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵,則該電池放電時正極的電極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
下圖是一種正在投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。左右兩側(cè)為電解質(zhì)儲罐,中央為電池,利用2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr反應(yīng)原理進行工作,電解質(zhì)通過泵不斷在儲罐和電池間循環(huán);電池中的左右兩側(cè)為電極,中間為離子選擇性膜,在電池放電和充電時該膜可允許鈉離子通過。
(1)當蓄電池工作放電時,電池中Na+的移動方向是:____ (填“電極a→b”或“電極b→a”),電極a的電極名稱為 ,發(fā)生的電極反應(yīng)為 。
(2)當蓄電池處于充電狀態(tài)時,電極a應(yīng)接外電源 極(填“正”或“負”),電極b的電極名稱為 ,發(fā)生的電極反應(yīng)為 。
(3)若左側(cè)儲罐的中溶液體積為VL(導管、泵及電池內(nèi)部溶液忽略不計),一段時間觀察,溶液中Na+的平均濃度由c1mol·L-1降至c2mol·L-1,則此裝置該段時間正處于 (填“放電”或“充電”)狀態(tài),此過程中電極b上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量共有__ mol。
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