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【题目】金属(M空气电池(如图)具有原料易得,能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源,该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO2+2nH2O=4MOHn,已知:电池的理论比能量指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,下列说法不正确的是(  )

A. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面

B. Mg﹣空气电池中,为防止负极区沉积MgOH2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜

C. M﹣空气电池放电过程的正极反应式:正极反应式为O2+2H2O+4e=4OH

D. 比较MgAlZn三种金属空气电池,Mg﹣空气电池的理论比能量最高

【答案】D

【解析】A.反应物接触面积越大,反应速率越快,所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面,从而提高反应速率,A正确;B.负极上Mg失电子生成Mg2+,为防止负极区沉积MgOH2,则阴极区溶液不能含有大量OH-,所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜,B正确;C.正极上氧气得电子和水反应生成OH-,因为是阴离子交换膜,所以阳离子不能进入正极区域,则正极反应式为O2+2H2O+4e=4OHC正确;D.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多,假设质量都是1g时,这三种金属转移电子物质的量分别为1g/24g/mol×2=1/12mol1g/27g/mol×3=1/9mol1g/65g/mol×2=1/32.5mol,所以Al-空气电池的理论比能量最高,D错误;答案选D。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g) 2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中各物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )

A. 前20min B的平均反应速率为0.05mol·L-1·min-1

B. 8 min时表示正反应速率等于逆反应速率

C. 反应方程式中的x=1,30 min时表示增大压强

D. 40 min时改变的条件是升高温度,且正反应为吸热反应

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【题目】2 L密闭容器内,800 ℃时反应2NO(g)O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表所示:

时间/(s)

0

1

2

3

4

5

n(NO)/(mol)

0.020

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007

(1)在第5 s时,NO的转化率为_________________________________

(2)如图中表示NO2变化曲线的是______________________

O2表示02 s内该反应的平均速率v______________________

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________

av(NO2)2v(O2) b.容器内压强保持不变

cv(NO)2v(O2) d.容器内密度保持不变

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【题目】碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料,可用废镍催化剂(主要含Ni、Al,少量Cr、FeS 等)来制备,其工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)“浸泡除铝”时,发生反应的离子反应方程式为_________________________;

(2)“溶解”时放出的气体为_______________ (填化学式);

(3)已知该条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:

开始沉淀的pH

完全沉淀的pH

Ni2+

6.2

8.6

Fe2+

7.6

9.1

Fe3+

2.3

3.3

Cr3+

4.5

5.6

“调pH 1”时,溶液pH范围为______________________

(4)在空气中加热Ni(OH)2可得NiOOH,请写出此反应的化学方程式_____________;

(5)金属铬在溶液中有多种存在形式, CrO42—和Cr2O72—在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0mol/L的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72—)随c(H+)的变化如图所示,用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应________________,根据A点数据计算出该转化反应的平衡常数为______________,温度升高,溶液中CrO42—的平衡转化率减小,则该反应的△H____0(填“>”、“<”或“=”)。

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【题目】(1)4.8 g O2和0.2 mol CO2,质量之比是 ,在同温同压下的体积之比是 。相同物质的量的SO2和SO3,所含分子的数目之比为 ,所含O原子的物质的量之比为

(2)在标准状况下,将224 L HCl气体溶于635 mL水(ρ=1.0 g·cm3)中,所得盐酸的密度为1.18 g·cm3。试计算:

所得盐酸的物质的量浓度为

取出这种盐酸100 mL,稀释至1.18 L,所得稀盐酸的物质的量浓度为

现用0.1 mol·L1的NaOH溶液中和中盐酸100 mL,需要NaOH溶液体积为

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【题目】《茶疏》中对泡茶过程有如下记载:“治壶、投茶、出浴、淋壶、烫杯、酾茶、品茶……”。文中未涉及的操作方法是

A. 溶解 B. 萃取 C. 过滤 D. 蒸馏

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【题目】草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3Al2O3MnOMgOCaO等]制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下:

已知:浸出液含有的阳离子主要有H+Co2+Fe2+Mn2+Ca2+Mg2+Al3+等;

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Al(OH)3

Mn(OH)2

完全沉淀的pH

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将_____________还原(填离子符号)以便固体溶解。该步反应的离子方程式为 (写一个)。

2NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,氯元素被还原为最低价。该反应的离子方程式为

3)利用平衡移动原理分析:加Na2CO3能使浸出液中Fe3+Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是

4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。滤液中加入萃取剂的作用是 ;使用萃取剂适宜的pH=____(填序号)左右:

A2.0 B3.0 C4.0

5)滤液Ⅰ“除钙、镁是将溶液中Ca2+Mg2+转化为MgF2CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)7.35×10-11Ksp(CaF2)1.05×10-10。当加入过量NaF后,所得滤液c(Mg2+)/c(Ca2+)

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【题目】下列反应最终没有体析出的是

A. 向氯化钡溶液中通入少量CO2

B. 向饱和氢氧化钠溶液中加入钠单质

C. 向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2

D. NaHCO3溶液中加入过量澄清石灰水

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【题目】雾霾含有大量的污染物SO2、NO,工业上变废为宝利用工业尾气获得NH4NO3 产品的流程图如下(Ce为铈元素):

(1)上述流程中循环使用的物质有__________

(2)上述合成路线中用到15%~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2),其水溶液具有弱碱性,显碱性的原因:HOCH2CH2NH2+H2OHOCH2CH2NH3++OH-,写出足量乙醇胺吸收SO2的化学方程式__________

(3)写出吸收池Ⅲ中,酸性条件下NO转化为NO3的离子方程式为___________

(4)向吸收池Ⅳ得到的HSO3溶液中滴加少量CaCl2溶液,出现浑浊,pH降低,运用平衡移动原理解释溶液pH降低的原因:_____________。(用离子方程式和简要的文字说明)

(5)电解池Ⅴ可使Ce4+再生,装置如下图所示:

生成Ce4+__________口(填字母)流出,写出阴极的电极反应式________________________________

(6)从氧化池Ⅵ中得到粗产品NH4NO3晶体,采用加热蒸干的方法是否合理_______(填“是”或“否”),原因是_____________________(若合理,不填该空)。

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