(12分)某种铅酸蓄电池具有廉价、长寿命、大容量的特点,它使用的电解质是可溶性的甲基磺酸铅,电池的工作原理:⑴放电时,正极的电极反应式为 ;充电时,Pb
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(12分)某种铅酸蓄电池具有廉价、长寿命、大容量的特点,它使用的电解质是可溶性的甲基磺酸铅,电池的工作原理:
⑴放电时,正极的电极反应式为 ;充电时,Pb电极应该连接在外接电源的 (填“正极”或“负极”)。 ⑵工业用PbO2来制备KClO4的工业流程如下:
①写出NaClO3与PbO2反应的离子方程式: 。 ②工业上可以利用滤液Ⅰ与KNO3发生反应制备KClO4的原因是 。 ⑶PbO2会随温度升高逐步分解,称取23.9gPbO2,其受热分解过程中各物质的质量随温度的变化如右图所示。 若在某温度下测得剩余固体的质量为22.94g,则该温度下PbO2分解所得固体产物的组成为 (写化学式),其物质的量之比为 。 |
答案
⑴4H++PbO2+2e—=Pb2++2H2O 负极 ⑵①PbO2+ClO3—+2H+=Pb2++ClO4—+H2O ②KClO4的溶解度较小 ⑶Pb2O3和Pb3O4 1:1 |
解析
(1)放电相当于是原电池,正极得到电子,所以电极反应式为4H++PbO2+2e—=Pb2++2H2O。充电相当于电解池,zau原电池中Pb是负极,失去电子。所以再充电时应该和电源的负极相连,作阴极,得到电子。 (2)①二氧化铅具有氧化性,能把氯酸钠氧化生成高氯酸钠,方程式为 PbO2+ClO3—+2H+=Pb2++ClO4—+H2O。 ②由于KClO4的溶解度较小,易结晶析出。 (3)二氧化铅是0.1mol,其中氧原子是0.02mol。再A点,固体减少0.8g,则剩余氧原子的物质的量是0.15mol,剩余此时铅和氧原子的个数之比是2︰3,剩余A点对应点物质是Pb2O3。同理可得出B点对应物质是Pb3O4。由于剩余固体质量介于A和B之间,所以固体是由Pb2O3和Pb3O4组成点混合物。设二者的物质的量分别是x和y,则2x+3y=0.1,3x+4y=0.2-=0.14,解得x=y=0.02mol,所以是1︰1的。 |
举一反三
已知海水中含有的离子主要有Na+、Mg2+、Cl-、Br-,利用下图装置进行实验探究,下列说法正确的是()
A.X为锌棒,K置于M,可减缓铁的腐蚀,铁电极上发生的反应为2H++2e-=H2↑ | B.X为锌棒,K置于M,外电路电流方向是从X到铁 | C.X为碳棒,K置于N,可减缓铁的腐蚀,利用的是外加电流的阴极保护法 | D.X为碳棒,K置于N,在X电极周围首先失电子的是Cl- |
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(12分)浸出-萃取-电积法已成为铜湿法冶金的主要工艺过程。以黄铜铜为原料,采用电积法生产阴极铜生产线,主要生产工艺为: 黄铜铜→硫酸浸出→过滤→萃取→反萃→电积→阴极铜。 (1)浸出是用浸矿剂将铜矿石中的铜进入溶液中。据报道,有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下,酸性溶液中,将黄铜矿氧化成硫酸盐,写出用硫酸浸出黄铜矿发生反应的离子方程式: 。 (2)萃取是利用特效铜萃取剂在含铜、铁及其碱性金属离子的低浓度含杂浸出液中有选择性地使铜离子萃入有机相,将铜离子与其它金属离子有效地分离,并通过反萃取使低浓度铜离子的原液富集成适宜电积要求的硫酸铜溶液。萃取过程的化学平衡为:2RH+Cu2+R2Cu+2H+。则萃取和反萃取进行的程度受 和 的影响。 (3)电积是将萃取富集后的铜溶液电解沉积出阴极铜。右图为用惰性阳极电积阴极铜的装置图:
①在图示方框中标出电源的正负极。 ②写出电积阴极铜的总反应 。 (4)金属铜长期露置于空气中容易生锈,铜锈的主要成分为 ,请利用电化学原理画出防止铜腐蚀的装置图。 |
下列说法不正确的是A.pH=7的溶液不一定是中性溶液 | B.能自发进行的化学反应,一定是△H<0、△S>0 | C.自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致 | D.Zn 具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料 |
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下列事实中,与电化学腐蚀无关的是( )A.埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀。 | B.在空气中,金属银的表面生成一层黑色物质 | C.为保护海轮的船壳,常在船壳上镶入锌块。 | D.镀银的铁质品,镀层部分受损后,露出的铁表面更易被腐蚀。 |
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下列说法不正确的是A.钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应均为 | B.钢铁发生吸氧腐蚀,正极的电极反应为: | C.破损后的镀锌铁板比镀锡铁板更耐腐蚀 | D.用牺牲阳极的阴极保护法保护钢铁,牺牲阳极作原电池的正极 |
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