【題目】人們應用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。電池發(fā)揮著越來越重要的作用,如在宇宙飛船、人造衛(wèi)星、電腦、照相機等,都離不開各式各樣的電池,同時廢棄的電池隨便丟棄也會對環(huán)境造成污染。請根據(jù)題中提供的信息,回答下列問題:

(1)研究人員最近發(fā)明了一種電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進行發(fā)電,在海水中電池反應可表示為:5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl

①該電池的負極反應式是____________

②在電池中,Na+不斷移動到電池的________(”)

③外電路每通過4 mol電子時,生成Na2Mn5O10的物質的量是________;

(2)中國科學院應用化學研究所在甲醇(CH3OH是一種可燃物)燃料電池技術方面獲得新突破。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。

①該電池工作時,b口通入的物質為_________;

②該電池負極的電極反應式_________;

③工作一段時間后,當6.4 g甲醇完全反應生成CO2時,有________個電子轉移。

(3)Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質,當銀鋅堿性電池的電解質溶液為KOH溶液,電池放電時正極的Ag2O2轉化為Ag,負極的Zn轉化為K2Zn(OH)4,寫出該電池反應方程式:_________

【答案】Ag+Cl--e-=AgCl 2 mol CH3OH CH3OH-6e-+H2O===CO26H+ 1.2NA Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4+2Ag

【解析】

根據(jù)電池總反應,判斷元素的化合價升降,由負極上失電子發(fā)生氧化反應,寫出電極反應;根據(jù)原電池中陰離子向負極移動,陽離子向正極移動判斷;根據(jù)Na2Mn5O10和轉移電子之間的關系式計算轉移電子的物質的量;根據(jù)題圖中氫離子移動方向判斷正負極,在負極上通入燃料;根據(jù)負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應,寫出電極反應;根據(jù)甲醇和轉移電子之間的關系式計算轉移電子的個數(shù);根據(jù)題目中給出的正負極的信息,寫出總的電池反應方程式。

1)①根據(jù)電池總反應:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl可知,Ag元素的化合價由0價失電子升高到+1價,發(fā)生氧化反應,Ag應為原電池的負極,負極發(fā)生反應的電極方程式為:Ag+Cl--e-=AgCl;答案為Ag+Cl--e-=AgCl。

②在原電池中陰離子向負極移動,陽離子向正極移動,所以鈉離子向正極移動;答案為正。

③根據(jù)方程式中5molMnO2生成1molNa2Mn5O10,化合價共降低了2價,所以每生成1molNa2Mn5O10轉移2mol電子,則外電路每通過4mol電子時,生成Na2Mn5O10的物質的量是2mol;答案為2mol。

2)①據(jù)氫離子移動方向知,陽離子向正極移動,則右側電極為正極,左側電極為負極,負極上通入燃料甲醇;答案為CH3OH。

②正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水,電極反應式為:O2+4H++4e-=2H2O,負極上甲醇失電子和水反應生成二氧化碳和氫離子,電極反應式為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;答案為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。

③根據(jù)CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+反應知,消耗1mol甲醇要轉移6mol電子,當6.4g甲醇完全反應生成CO2時,轉移電子的物質的量n=1.2mol,則轉移電子個數(shù)為1.2NA;答案為1.2NA

3)電池放電時正極的Ag2O2轉化為Ag,負極的Zn轉化為K2Zn(OH)4,正極電極反應式為Ag2O2+4e-+2H2O═2Ag+4OH-,負極電極反應式為2Zn-4e-+8OH-═2Zn(OH)42-,反應還應有KOH參加,反應的總方程式為:Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn(OH)4+2Ag;答案為:Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn(OH)4+2Ag。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】2015216日李克強總理到東北調研經(jīng)濟情況,重點走訪了鋼鐵廠,鼓勵鋼鐵廠提高鋼鐵質量和產(chǎn)量,鐵及其化合物在日常生活中應用廣泛。

1)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉化為SO42-,從而實現(xiàn)對SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含Fe2+Fe3+的溶液時,其中一個反應的離子方程式為4Fe2++O2+4 H+=4Fe3++2H2O,則另一反應的離子方程式為__________

2)氧化鐵是重要工業(yè)顏料,下面是制備氧化鐵的一種方法,其流程如下:

①操作Ⅰ的名稱是__________;操作Ⅱ為洗滌,洗滌操作的具體方法為__________;

②濾液A中加入稍過量的NH4HCO3溶液生成沉淀同時有一種氣體產(chǎn)生,寫出其化學方程式: __________;

3)如果煅燒不充分,產(chǎn)品中將有FeO存在,稱取30 g氧化鐵產(chǎn)品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;量取2500 mL待測溶液于錐形瓶中,用酸化的001000 mol/L KMnO4溶液滴定至終點,重復滴定2-3次,消耗KMnO4溶液體積的平均值為2000 mL,

①該實驗中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是__________(填字母序號)。

a.稀硝酸 b.稀鹽酸 c.稀硫酸 d.濃硝酸

②計算上述產(chǎn)品中Fe2O3的質量分數(shù)為__________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化劑或氯磺化劑,用于制作藥品、染料、表面活性劑等。有關物質的部分性質如下表:

實驗室用干燥而純浄的二氧化硫和氯氣合成硫酰氯,反應的熱化學方程式為:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) H=97.3 kJ· mol1

反應裝置如圖所示(夾持儀器已省略),請回答有關問題:

1)儀器B的名稱為________;

2)儀器A的作用是_______;

3)裝置乙中盛放的試劑為______,在實驗室用氫氧化鈉溶液吸收多余硫酰氯的離子反應方程式為______;

4)為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率,在實驗操作中需要注意的事項有_______(填序號);

①先通冷凝水,再通氣體 ②控制氣流速率,宜慢不宜快

③若三頸燒瓶發(fā)燙,可適當降溫 ④加熱三頸燒瓶

5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解獲得,該反應的化學方程式為:2ClSO3H=H2SO4+SO2Cl2,此方法得到的產(chǎn)品中會混有硫酸。

①分解產(chǎn)物中分離出硫酰氯的實驗操作名稱為____。

②某同學為檢驗硫酰氯產(chǎn)品中是否混有硫酸設計實驗如下:取少量產(chǎn)品溶于水,加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,振蕩,觀察到有白色沉淀生成,則認為產(chǎn)品中含有硫酸。該同學的結論是否正確,請說明理由____。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列方程式不正確的是

A.FeBr2溶液中通入少量氯氣的離子方程式:Fe2Cl2 Fe32Cl

B.氧化鎂和鹽酸反應的離子方程式:MgO2H+Mg2+H2O

C.甲烷和氯氣的混合氣體在光照下發(fā)生的反應:CH4 +2Cl2CCl4 + 2H2

D.醋酸的電離方程式:CH3COOHCH3COO-H+

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】鋁氫化鈉(NaAlH4)是有機合成的一種重要還原劑。一般的制備方法是將AlC13溶于有機溶劑,再把所得溶液滴加到NaH粉末上,可制得鋁氫化鈉。實驗要求和裝置如下,回答下列問題:

(1)制取鋁氫化鈉要在非水溶液中進行,主要原因是_______(用化學方程式表示)。用下列裝置制取少量鋁氫化鈉(含副產(chǎn)物處理)較為合理的是__________。

(2)對于原料A1C13的制取,某興趣小組設計了如下裝置:

①連接好裝置后,應進行的第一步操作是_________;為保證產(chǎn)物的純凈,應待D__________(填現(xiàn)象)再加熱酒精燈。

B裝置中盛裝飽和NaCl溶液,實驗開始后B中產(chǎn)生的現(xiàn)象是_________,選擇飽和NaCl溶液的理由是_____。

C裝置的作用是_________;若無C裝置,試預測實驗后D中生成物除A1C13外可能還含有_________(填化學式)

④上述裝置存在的明顯缺陷是_________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列熱化學方程式及有關應用的敘述中,正確的是(

A.甲烷的燃燒熱為890.3kJmol-1,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為:CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(g) ΔH=890.3 kJ/mol

B.50mL 0.55mol/L NaOH(aq)50mL 0.50mol/L HCl(aq)進行中和熱的測定實驗,用溫度計測定HCl(aq)起始溫度后,直接測定NaOH(aq)的溫度,會使中和熱ΔH偏小

C.500℃30MPa下,將0.5mol N21.5molH2置于密閉的容器中充分反應生成NH3(g),放熱19.3kJ,其熱化學方程式為:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H = -38.6kJmol-1

D.已知25℃、101KPa條件下:4Al(s) + 3O2(g) ═ 2A12O3(s) △H = -2834.9kJmol-1,4Al(s) + 2O3(g) ═ 2A12O3(s) △H = -3119.1kJmol-1,則O2O3穩(wěn)定

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖為不同化學元素組成的化合物示意圖,下列說法正確的是( )

A. 若圖中①為某種化合物的基本單位,則①最可能是核苷酸

B. 若②廣泛分布在動物細胞內(nèi),則其一定是糖原

C. 若③為生物大分子,則其徹底水解產(chǎn)物最多為4種

D. 若④為重要儲能物質,則動物和植物細胞都含有這種物質

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為3Zn + 2K2FeO4+ 8H2O3Zn(OH)2+ 2Fe(OH)3+ 4KOH,下列敘述正確的是

A.放電時Zn是正極

B.放電時負極反應為:Zn2e- +2OH- = Zn(OH)2

C.充電時Fe(OH)3被還原

D.充電時電解液的堿性增強

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列過程中肯定不可逆的是

A. 蛋白質的鹽析 B. 蛋白質的變性 C. 乙酸乙酯的水解 D. N2H2的反應

查看答案和解析>>

同步練習冊答案