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14.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.高鐵電池的總反應式為:3Zn+2K2FeO4+8H2O$?_{充電}^{放電}$3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
請回答:
放電時正極附近溶液的堿性增強,負極的電極反應式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,每轉移3mol電子,正極有1mol K2FeO4被氧化;充電時陽極反應為5OH-+Fe(OH)3-3e-=FeO42-+4H2O.

分析 鋅失電子而作負極,電極反應式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;高鐵酸鉀在正極得到電子,電極反應式為FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-;放電時,K2FeO4的化合價由+6價變?yōu)?3價,被還原;充電時,陽極上氫氧化鐵轉化成高鐵酸鉀,據(jù)此書寫陽極電極反應.

解答 解:鋅失電子而作負極,電極反應式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;高鐵酸鉀在正極得到電子,電極反應式為FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-;所以正極附近溶液中氫氧根離子濃度增大,則堿性增強;放電時,K2FeO4的化合價由+6價變?yōu)?3價,被還原,1molK2FeO4得3mol電子,故當轉移3mol電子時,有1molK2FeO4被還原;
充電時,陽極上氫氧化鐵轉化成高鐵酸鉀,電極反應式為5OH-+Fe(OH)3-3e-=FeO42-+4H2O;
故答案為:正極;Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;1;5OH-+Fe(OH)3-3e-=FeO42-+4H2O.

點評 本題考查了學生運用原電池、電解等基礎理論解決新情景問題的能力,題目難度不大,注意掌握電極反應式的書寫及電子轉移數(shù)目的判斷.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.下列各組性質比較中,正確的是( 。
①酸性:HClO4>HBrO4>HIO4
②堿性:Ba(OH)2>Mg(OH)2>B(OH)2  
③氧化性:F>Si>O   
④還原性:HCl<H2S<SiH4
A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.甲醇是一種重要的化工原料,廣泛應用于化工生產,也可直接用作燃料.已知:CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(g)△H1=-443.64kJ•mol-1;2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566kJ•mol-1.下列說法或熱化學方程式正確的是( 。
A.CO的燃燒熱為566kJ•mol-1
B.2 mol CO和1 mol O2的總能量比2 mol CO2的總能量低
C.2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1453.28kJ•mol-1
D.完全燃燒16g甲醇,生成一氧化碳和水時放出的熱量為221.82 kJ

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

2.現(xiàn)有部分短周期元素的性質或原子結構如下表:
元素編號元素性質或原子結構
T最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍
XL層有三個未成對電子
YL層p電子數(shù)比s電子數(shù)多兩個
Z元素的最高正價為+7價
下列說法正確的是( 。
A.Z離子的結構示意圖為:B.分子TY2的鍵角為180°
C.T元素在周期表中的表示為:D.XZ3為非極性分子

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.根據(jù)表中有關短周期元素性質的數(shù)據(jù)判斷,下列說法不正確的是( 。
元素編號
元素性質
原子半徑(10-10m)0.741.601.521.100.991.860.750.82
主要化合價最高價+2+1+5+7+1+5+3
最低價-2-3-1-3
A.元素④和⑦的最高價氧化物的水化物的化學式不一定都為HRO3
B.元素③和⑥的最高價氧化物的水化物中,只有⑥的最高價氧化物的水化物能與Al(OH)3反應
C.元素①與元素②形成的化合物中不可能存在共價鍵
D.元素⑤的簡單離子的半徑是同周期主族元素簡單離子中最大的

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.3,5-二甲氧基苯酚是重要的有機合成中間體,可用于天然物質白檸檬素的合成.一種以間苯三酚為原料的合成反應如下:

甲醇、乙醚和3,5-二甲氧基苯酚的部分物理性質見表:
物質沸點/℃熔點/℃密度(20℃)/g•cm-3溶解性
甲醇64.7/0.7915易溶于水
乙醚34.5/0.7138微溶于水
3,5-二甲氧基苯酚/33-36/易溶于甲醇、乙醚,微溶于水
反應結束后,先分離出甲醇,再加入乙醚進行萃。
(1)①分離出甲醇的操作是蒸餾.
②萃取用到的分液漏斗使用前需檢查是否漏水并洗凈,分液時有機層在分液漏斗的上填(“上”或“下”)層.
(2)分離得到的有機層依次用飽和NaHCO3溶液、飽和食鹽水、少量蒸餾水進行洗滌.用飽和NaHCO3 溶液洗滌的目的是除去HCl;用飽和食鹽水洗滌的目的是除去少量NaHCO3且減少產物損失.
(3)洗滌完成后,通過以下操作分離、提純產物,正確的操作順序是dcab(填字母).
a.蒸餾除去乙醚 b.重結晶  c.過濾除去干燥劑  d.加入無水CaCl2干燥.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.原子結構、元素周期律和元素周期表對于我們化學學習具有理論指導意義,下列有關說法正確的是( 。
A.同周期的主族元素從左到右原子半徑逐漸減小,它們形成簡單的離子半徑逐漸增大
B.可以根據(jù)主族元素原子的電子層數(shù)和最外層電子數(shù)確定其在周期表中的位置
C.由氟、氯兩元素在周期表中位置關系推知,氟元素非金屬性強于氯元素,所以氫氟酸的酸性應強于鹽酸
D.在實際生產中,多在元素周期表的過渡元素區(qū)尋找新型半導體材料

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

3.某同學為探究元素周期表中元素性質的遞變規(guī)律,設計了如下系列實驗.
Ⅰ(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預測實驗結果:鉀與鹽酸反應最劇烈,鋁與鹽酸反應的速度最慢;鋁與鹽酸反應產生的氣體最多.
(2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強,反應的離子方程式為S2-+Cl2═S↓+2Cl-;
(3)將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3•H2O,從而驗證NaOH的堿性大于NH3•H2O,繼而可以驗證Na的金屬性大于N,你認為此設計是否合理?并說明理由:不合理,用堿性強弱比較金屬性強弱時,一定要用元素的最高價氧化物的水化物的堿性強弱比較,而NH3•H2O不是氮元素的最高價氧化物的水化物;
Ⅱ.利用圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
(4)干燥管D的作用為防倒吸;
(5)若要證明非金屬性:C>Si,則在A中加鹽酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液,觀察到C中溶液有白色沉淀生成的現(xiàn)象,即可證明.但有的同學認為鹽酸具有揮發(fā)性,可進入C中干擾實驗,應在兩裝置間添加裝有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

4.為測定某有機化合物A的結構,進行如下實驗:
(一)分子式的確定:
(1)將有機物A置于氧氣流中充分燃燒,實驗測得:生成5.4g H2O和8.8g CO2,消耗氧氣6.72L(標準狀況下),則該物質中各元素的原子個數(shù)比是2:6:1.
(2)用質譜儀測定該有機化合物的相對分子質量,得到如圖①所示質譜圖,則其相對分子質量為46,該物質的分子式是C2H6O.
(3)根據(jù)價鍵理論,預測A的可能結構并寫出結構簡式CH3CH2OH、CH3-O-CH3
(二)結構式的確定:

(4)核磁共振氫譜能對有機物分子中不同位置的氫原子給出不同的峰值(信號),根據(jù)峰值(信號)可以確定分子中氫原子的種類和數(shù)目.例如:甲基氯甲基醚(Cl2-CH2-O-CH3)有兩種氫原子如圖②.經測定,有機物A的核磁共振氫譜示意圖如圖③,則A的結構簡式為CH3CH2OH.
(5)A在一定條件下脫水可生成B,B可合成包裝塑料C,請寫出B轉化為C的化學反應方程式:nCH2=CH2$\stackrel{催化劑}{→}$
(6)體育比賽中當運動員肌肉扭傷時,隊醫(yī)隨即用氯乙烷(沸點為12.27℃)對受傷部位進行局部冷凍麻醉.請用B選擇合適的方法制備氯乙烷,要求原子利用率為100%,請寫出制備反應方程式:CH2=CH2 +HCl $\stackrel{催化劑}{→}$CH3CH2 Cl.

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