【題目】化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。

(1)下列相關(guān)說法正確的是______________

A.通過某種電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出能量的多少,來判斷該電池的優(yōu)劣

B.二次電池又稱充電電池或蓄電池,這類電池可無限次重復使用

C.除氫氣外,甲醇、甲烷、乙烷等都可用作燃料電池的燃料

D.近年來,廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程,其首要原因是電池外殼的金屬材料需要回收

(2)目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池,其電池總反應(yīng)可表示為:

Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH) 2+Cd(OH)2

已知Ni(OH) 2Cd(OH) 2均難溶于水,但能溶于酸,下列說法正確的是:_____

A.以上反應(yīng)是可逆反應(yīng) B.反應(yīng)環(huán)境為堿性

C.電池放電時Cd作負極 D.該電池是一種二次電池

(3)航天技術(shù)中使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便和無污染的優(yōu)點。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種,它們放電時的電池總反應(yīng)式均為:2H2+O2===2H2O。

①堿式電池中的電解質(zhì)是KOH,其負極反應(yīng)式為2H2-4e+4OH===4H2O,則其正極反應(yīng)可表示為________________,電池工作一段時間后,電解質(zhì)溶液的pH__________(增大”“減小不變”)。

②若該電池為飛行員提供了36 kg的水,則電路中通過了_______mol電子。

【答案】AC BCD O22H2O4e=4OH 減小 4000mol

【解析】

本題重點考查原電池的相關(guān)知識。根據(jù)充放電電池的總反應(yīng)可以判斷電池的正負極,放電時化合價升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)的為負極,化合價降低,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)的為正極。在新型燃料電池中,一般通氧氣的為電池正極,通燃料的為電池負極,電極反應(yīng)的應(yīng)根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性進行書寫,若電解質(zhì)溶液為堿性,則正極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH;若電解質(zhì)溶液為酸性,則正極反應(yīng)為:O2+4H+-4e=2H2O,據(jù)此解題。

(1)A、單位質(zhì)量或單位體積所能輸出能量的越多,則電池的工作時間越長、越耐用,所以A選項是正確的;
B、二次電池可以多次使用,但是其有一定的充放電循環(huán)壽命,不能無限次重復使用B錯誤;
C、除氫氣外,甲醇、甲烷、乙烷等都可用作燃料電池的燃料,所以C選項是正確的;
D、廢電池進行集中處理的主要原因是電池中含有汞、鎘、鉛等重金屬離子對土壤水源造成污染,廢電池必須進行集中處理,D錯誤;
因此,本題應(yīng)選AC;

(2)A、兩個反應(yīng)方向的條件不同,充電是電解池,放電是原電池;反應(yīng)條件不同,不是可逆反應(yīng),A錯誤;
B、根據(jù)電池反應(yīng)和生成產(chǎn)物為Ni(OH) 2Cd(OH)2分析,電解質(zhì)溶液為堿性溶液;所以B選項是正確的;
C、放電時原電池,失電子的做負極;電池放電時Cd失電子作負極,所以C選項是正確的;
D、二次電池又稱為充電電池或蓄電池,是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質(zhì)激活而繼續(xù)使用的電池,該電池可充電,是一種二次電池,所以D選項是正確的;
因此,本題應(yīng)選BCD;

(3)①燃料氫氣在負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電池總反應(yīng)式為:2H2O2=2H2O,負極反應(yīng)式為2H24e4OH=4H2O,用總反應(yīng)減去負極反應(yīng)即得正極反應(yīng)為:O22H2O4e=4OH;根據(jù)總反應(yīng)式可知該電池中沒有消耗溶液中的溶質(zhì)氫氧化鉀,但有溶劑水生成,所以電池工作一段時間后,溶液中氫氧化鉀的濃度降低,溶液pH減;

36g水的物質(zhì)的量為36g÷18g/mol=2mol,根據(jù)電池總反應(yīng)式2H2O2=2H2O可知,生成2mol水,即36g水轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4mol,所以生成36 kg水轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4000mol。

練習冊系列答案
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已知:還原焙燒主反應(yīng)為2MnO2+C2MnO+CO2。

可能用到的數(shù)據(jù)如下:

根據(jù)要求回答下列問題

(1)在實驗室進行步驟A操作,需要用到的儀器名稱為___________。

(2)步驟C中得到的濾渣主要成分是CaSO4___________,步驟D中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為___________。

(3)步驟E中調(diào)節(jié)pH的范圍為___________,其目的是______________________。

(4)步驟G發(fā)生的離子方程式為_________________________________,若Mn2+沉淀完全時測得溶液中CO32的濃度為2.2×106mol/L,則Ksp(MnCO3)=___________。

(5)實驗室可以用Na2S2O8溶液來檢驗Mn2+是否完全發(fā)生反應(yīng),原理為Mn2++S2O82+H2O→H++SO42+MnO4,確認Mn2+離子已經(jīng)完全反應(yīng)的現(xiàn)象是___________。

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【題目】已知在一定溫度下,一定體積的密閉容器里存在如下平衡:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若開始時充入2 mol SO3,達到平衡時混合氣體的壓強比起始時增大了10%;若開始時充入2 mol SO2和1 mol O2,則達到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率為

A. 20% B. 60% C. 80% D. 90%

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【題目】研究表明氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)(如圖所示)。下列敘述正確的是

A. 圖中涉及的物質(zhì)都是電解質(zhì)

B. SO2→SO3的過程是吸熱過程

C. 圖中涉及的無機化合物在一定條件下均具有氧化性

D. 理論上圖中氧化物和水的反應(yīng)都能設(shè)計成原電池

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【題目】下列物質(zhì)中,屬于電解質(zhì)的是( )

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【題目】某研究性學習小組擬對SO2和亞硫酸的性質(zhì)進行探究。請回答下列問題:

Ⅰ.探究SO2FeNO33溶液的反應(yīng)

該小組用圖所示裝置達成實驗?zāi)康。已知?/span>1.0mol/L FeNO33溶液的pH1。

1)為排除空氣對實驗的干擾,滴加濃硫酸之前應(yīng)進行的操作是_____

2)裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀,說明SO2具有_____性。

3)分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因:

①觀點1SO2Fe3+反應(yīng);觀點2:酸性條件下,SO2NO3反應(yīng);觀點3_____。

②按觀點1,裝置B 中反應(yīng)的離子方程式為_____,為證明該觀點,應(yīng)進一步確認生成的新物質(zhì),實驗操作及現(xiàn)象是_____

③按觀點2,只需將裝置B中的FeNO33溶液替換為等體積的下列溶液,在相同條件下進行實驗。此時應(yīng)選擇的最佳溶液是_____(填序號)。

a.0.1mol/L 稀硝酸

b.1.5mol/L FeNO32

c.3.0mol/L NaNO3溶液和0.1mol/L硫酸等體積混合的溶液

d.6.0mol/L NaNO3溶液和0.2mol/L鹽酸等體積混合的溶液

Ⅱ.探究H2SO3的酸性強于HClO。

該小組用圖所示裝置達成實驗?zāi)康摹?/span>

4)裝置的連接順序為:純凈SO2_____(選填字母),F中反應(yīng)的離子方程式為_____。

5)可證明H2SO3的酸性強于HClO的實驗現(xiàn)象是_____。

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【題目】(1)重鉻酸鉀(K2Cr2O7)主要用于制革、印染、電鍍等.其水溶液中存在平衡:Cr2O72+H2O2CrO42+2H+。以鉻酸鉀(K2CrO4)為原料,用電化學法制備重鉻酸鉀的實驗裝置如圖

寫出陰極區(qū)的電極反應(yīng)式___________________,透過離子交換膜的離子是____________,移動方向為____________(填由左向右由右向左)。

陽極區(qū)能得到重鉻酸鉀溶液的原因為_______________________________________________________。

(2)工業(yè)上采用下面的方法處理含有Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水:廢水中加入適量NaCl,以鐵為電極進行電解,有Cr(OH)3Fe(OH)3沉淀生成,關(guān)于上述方法,下列說法正確的是_______(填字母序號)。

A.陰極反應(yīng):2H+2e===H2

B.陽極反應(yīng):Fe-3e===Fe3

C.在電解過程中當電路轉(zhuǎn)移0.6mol電子時,被還原的Cr2O72-0.05mol

D.可以將鐵電極改為石墨電極

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【題目】下列有關(guān)四個常用電化學裝置的敘述中,正確的是  

圖Ⅰ堿性鋅錳電池

圖Ⅱ鉛蓄電池

圖Ⅲ電解精煉銅

圖Ⅳ氫氧燃料電池

A. 圖Ⅰ所示電池中,MnO2是正極,電極反應(yīng)式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-

B. 圖Ⅱ所示電池放電過程中,當外電路通過1mol電子時,理論上負極板的質(zhì)量增加96g

C. 圖Ⅲ所示裝置工作過程中,陽極質(zhì)量減少量等于陰極的質(zhì)量增加量

D. 圖Ⅳ所示電池中,不管KOH溶液換成H2SO4溶液還是Na2SO4溶液,電池的總反應(yīng)式不變

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