溶氧分析仪能连续、自动测量水中微量的溶解氧含量,可用于工业锅炉用水,实验室制备除氧水等方面。溶氧分析仪的核心部件是氧传感器,传感器中银做阳极,金做阴极,二电极之

溶氧分析仪能连续、自动测量水中微量的溶解氧含量,可用于工业锅炉用水,实验室制备除氧水等方面。溶氧分析仪的核心部件是氧传感器,传感器中银做阳极,金做阴极,二电极之

题型:不详难度:来源:
溶氧分析仪能连续、自动测量水中微量的溶解氧含量,可用于工业锅炉用水,实验室制备除氧水等方面。溶氧分析仪的核心部件是氧传感器,传感器中银做阳极,金做阴极,二电极之间连接一稳定的直流电源,以氯化钾溶液为电解质溶液,电解质溶液与取样水之间有一层氧气可以透过的薄膜,测量金电极上产生的还原电流的大小得出氧气的含量。
⑴ 试写出溶氧分析仪的有关电极反应式
阴极_______________________________,阳极____________________________________
⑵ 请从你写的电极反应式推测影响氧传感器的性能的因素可能有哪些?
在高温下高炉中氧含量的测定可用氧化锆(ZrO2)氧传感器来测定,在氧化锆中加入MgO,Y2O3等立方晶系的氧化物后,在600℃以上高温时成为氧的快离子导体。其导电性能主要源于掺杂晶体中的氧离子空位。下图为氧化锆固体电解质的导电原理。

⑶ 写出高氧侧和低氧侧的电极反应式
高氧侧______________________________,低氧侧________________________________
⑷ 若某掺杂电极Y2O3的ZrO2晶体中氧离子空位数为3.01×1020个,则理论上掺杂的Y2O3质量为多少克?
答案
⑴ 阴极反应O2 + 2H2O + 4e ="=" 4OH-  
阳极反应Ag– e- + Cl- ="=" AgCl   (2分,各1分)
⑵ pH值,H2S的浓度,重金属离子(写出二个即可)  (2分)
⑶ O2+ 4e - ="==" 2O2-  ,    2O2-— 4e-  ="==" O2  (2分,各1分)
⑷ 每掺杂1molY2O3得到的氧离子空位为1mol, 计算得Y2O3质量为:
(3.01X1020/NA)´M Y2O3 =1.13´10-1g   (三位有效数字)(2分)
解析
⑴此问中,一个关键问题是要判断该电化学装置的类型。虽然题中各种描述,该装置是电解池,但是从测量原理等方面来看,这却是一个原电池装置。该装置利用原电池产生的电流对稳定直流电的抵消作用,来测量电流强度,进而确定O2的浓度。因此,在正极,O2+ 2H2O + 4e ="=" 4OH-,由于O2的浓度不一样,影响了该电对的电极电势。负极Ag失电子,并与Cl形成沉淀。
⑵影响氧传感器的因素就是影响⑴中两个电极电极电势大小的因素。正极的电势与溶液pH有关,负极由于Ag(Ⅰ)的存在形式会影响到该电极的电极电势,因此影响Ag(Ⅰ)存在形式的因素都会对氧传感器的性能产生影响。
⑶根据题意,该固体电解质中载荷离子为O2-,因此与恒定电流正极相连一侧,即高氧侧,失去电子,产生还原电流,因此电极反应式为:O2+ 4e - ="==" 2O2- 。另一侧O2-得电子生成O2
⑷氧离子空位的物质的量为3.01×1020/6.02×1023=5.00×10-4(mol),每一个Y3+置换一个Zr4+,正电荷减小1,因此根据电荷守恒原理n(Y)=2n(Y2O3) =5.00×10-4×2 mol,得n(Y2O3)=5.00×10-4 mol,从而求得其摩尔质量。
举一反三
在如图所示的8个装置中,属于原电池的是(    )
A.①④B.③④⑤C.④⑧D.②④⑥⑦

题型:不详难度:| 查看答案
下列有关原电池叙述正确的是(    )
A.原电池是将化学能转变成电能的装置
B.在原电池中失去电子的一极是阴极
C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D.原电池的负极发生的是还原反应

题型:不详难度:| 查看答案
某一同学根据离子反应方程式2Fe3++Fe====3Fe2+来设计原电池。下列设计方案中可行的是(    )
A.电极材料为铁和锌,电解质溶液为FeCl3溶液
B.电极材料为铁和铜,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C.电极材料为铁和石墨,电解质溶液为FeCl2溶液
D.电极材料为石墨,电解质溶液为FeCl3溶液

题型:不详难度:| 查看答案
分别用A、B、C、D四块金属片做如图所示实验,实验数据如下:
金属片
电子流动方向
电压表读数
A
Cu←A
+0.67
B
Cu→B
-0.71
C
Cu←C
+1.35
D
Cu←D
+0.30

已知:构成两电极的金属活动性相差越大,电压表读数越大。请依据表中数据判断:
(1)_________金属可能是最强的还原剂。
(2)_________金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。
(3)若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润,则在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出的是_________(填字母)。金属对应的原电池的电极反应为:负极: _________,正极: _________。
题型:不详难度:| 查看答案
一种新型燃料电池,是用两根金属铂做电极插入KOH溶液中,然后向两极上分别通入H2和O2,下解说法不正确的是(  )
A.通入H2的电极为负极
B.通入O2的一极电极反应为4H2O+O2+8e=8OH-
C.随着放电的进行,负极附近pH上升
D.标准状况下通入5.6LO2完全反应后有1mol电子转移

题型:不详难度:| 查看答案
最新试题
热门考点

超级试练试题库

© 2017-2019 超级试练试题库,All Rights Reserved.