(1)[2013·四川理综,11(4)]以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2该电池反应的
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(1)[2013·四川理综,11(4)]以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2该电池反应的化学方程式是______________________________。 (2)[2013·重庆理综,11(2)]化学在环境保护中起着十分重要的作用,催化反硝化学法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO3—的原理如图所示。
①电源正极为__________(填A或B),阴极反应式为__________________。 ②若电解过程中转移了2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左-Δm右)为__________克。 (3)[2013·新课Ⅱ,36(1)]锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造如图所示。
回答下列问题: 普通锌锰电池放电时发生的主要反应为 Zn+2NH4Cl+2MnO2===Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH ①该电池中,负极材料主要是________,电解质的主要成分是________,正极发生的主要反应是_____________________________________________。 ②与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是________________。 |
答案
(1)Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O===NaAlO2+3Ni(OH)2 (2)①A 2NO3—+6H2O+10e-===N2↑+12OH- ②14.4 (3)①Zn NH4Cl MnO2+NH4++e-===MnOOH+NH3 ②碱性电池不易发生电解质的泄漏,因为消耗的负极改装在电池的内部;碱性电池使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高(答对一条即可,其他合理答案也可) |
解析
(1)该新型电池放电时,关键判断Al的氧化产物。由于NaOH溶液的存在,Al被氧化生成NaAlO2而不是Al(OH)3,故电池反应的化学方程式为:Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O===NaAlO2+3Ni(OH)2。 (2)阴极:2NO3—+6H2O+10e-===N2↑+12OH- 阳极:10OH--10e-===5H2O+5/2O2↑ 在阳极区生成的H+通过质子交换膜到达阴极区,所以,当电子过程中转移10 mol e-时, Δm左=5/2mol×32 g·mol-1+10 g=90 g Δm右=28 g-10 g=18 g 所以当转移2 mol e-时,膜两侧电解液的质量变化差为(90-18)/5=14.4 g。 (3)①该电池中,负极材料是较活泼的金属Zn,电解质的主要成分是NH4Cl,正极发生还原反应,电极反应为:MnO2+NH4++e-===MnOOH+NH3。②与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池不易发生电解质的泄漏,因为消耗的负极改装在电池内部;碱性电池使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。 |
举一反三
下列说法正确的是( )A.钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应是:Fe-3e-=Fe3+ | B.将钢铁与电源的正极相连,可防止其被腐蚀 | C.在镀件上镀铜时可用金属铜作阴极 | D.用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极 |
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如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管中分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是( )
A.a中发生了吸氧腐蚀,b中发生了析氢腐蚀 | B.两试管中负极反应均是:Fe-2e-=Fe2+ | C.生铁块中碳作原电池正极 | D.在一段时间后,红墨水两边液面变为左低右高 |
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能够使反应Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2↑发生的是( )A.铜片作原电池的负极,碳棒作原电池的正极,氯化钠作电解质溶液 | B.铜锌合金在潮湿的空气中发生电化学腐蚀 | C.用铜片作阴、阳电极,电解硫酸钠水溶液 | D.用铜片作阴、阳电极,电解硫酸铜水溶液 |
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某研究性学习小组用如图装置研究不同能量之间的转化问题。下列说法正确的是( )
A.断开开关S1,闭合开关S2,化学能转化为电能,电能转化为光能等 | B.断开开关S1,闭合开关S2,此时构成的装置属于电解池 | C.断开开关S2,闭合开关S1,此时构成的装置属于原电池 | D.断开开关S2,闭合开关S1,化学能转化为电能 |
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某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为 。 (2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为 , 总反应的离子方程式为 。 有关上述实验,下列说法正确的是(填序号) 。 ①溶液中Na+向A极移动 ②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 ③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 ④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子 (3)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为 。 此时通过阴离子交换膜的离子数 (填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。 ②若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为 。 |
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