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【题目】为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn3DZn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池,结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是

A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高

B.放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区

C.充电时阴极反应为ZnO(s)+H2O(l) +2e= Zn(s)+2OH(aq)

D.放电时正极反应为NiOOH(s)+H2O(l) +e =Ni(OH)2(s)+OH(aq)

【答案】B

【解析】

A、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,吸附能力强,所沉积的ZnO分散度高,选项A正确;

B、原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则放电过程中OH通过隔膜从正极区移向负极区,选项B错误;

C、充电时相当于是电解池,阴极发生得电子的还原反应,根据总反应式可知阴极是ZnO得电子转化为Zn,电极反应式为ZnO(s)+H2O(l) +2e= Zn(s)+2OH(aq),选项C正确;

D、放电时相当于原电池,正极发生得电子的还原反应,根据总反应式可知正极反应式为NiOOH(s)+H2O(l) +e =Ni(OH)2(s)+OH(aq),选项D正确。

答案选B

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某研究小组将V1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。回答下列问题:

(1)研究小组做该实验时环境温度__________(高于低于等于”)22 ℃,判断的依据是____________

(2)由题干及图形可知,V1/V2=__________时,酸碱恰好完全中和,此反应所用NaOH溶液的浓度应为___________mol/L

(3)若通过实验测定及有关计算知此反应共放出Q kJ的热量,请写出此反应的热化学方程式:____________

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【题目】汽车尾气含氮氧化物(NOX)、碳氢化合物(CXHY)、碳等,直接排放容易造成雾霾。因此,不少汽车都安装尾气净化装置(净化处理过程如图)。下列有关叙述,错误的是

A. 尾气造成雾霾与汽油未充分燃烧有关

B. 尾气处理过程,氮氧化物(NOX)被还原

C. Pt-Rh催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率

D. 使用氢氧燃料电池作汽车动力能有效控制雾霾

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【题目】立方烷是新合成的一种烃,其分子为正立方体结构。

(1)“立方烷的分子式是_____

(2) “立方烷分子中可能有的结构是_____。(从ABCD中选)。

A

B

C

D

(3) “立方烷可能发生的反应或变化有_____。(从ABCD中选)。

A.可使Br2水褪色,但不反应

B.不能使溴的CCl4溶液褪色

C.能发生取代反应

D.能发生加成反应

(4) “立方烷的一种同分异构体为芳香烃,此芳香烃能发生加聚反应,其结构简式为_____,发生的加聚反应化学方程式为_____

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【题目】某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿,提取锌、铜元素,实现废物综合利用,方案如图所示:

已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如表所示。

离子

开始沉淀时的pH

完全沉淀时的pH

Fe2

6.34

9.7

Fe3

1.48

3.2

Zn2

6.2

8.0

请回答下列问题:

1)加入A物质的目的是___,物质A可使用下列物质中的___

A.KMnO4 B.O2 C.H2O2 D.Cl2

2)氧化铜锌矿中含有少量的CuSZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS)___Ksp(ZnS)(选填”“)。

3)反应生成海绵铜的离子方程式:___

4)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pHpH应控制在___范围之间。

5)写出NH4HCO3溶液与Zn2反应生成Zn2(OH)2CO3的离子方程式:___

6)物质B可用作生产化肥,其化学式是___

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】KOH为电解质的循环阳极锌空气二次电池放电时的总反应为2Zn+O2=2ZnO,工作时,用泵将锌粉与电解液形成的浆料输入电池内部发生反应,反应所生成的产物随浆料流出电池后,被送至电池外部的电解槽中,经还原处理后再送入电池;循环阳极锌-空气二次电池工作流程图如图所示。下列说法错误的是(

A.放电时,电池正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-

B.放电时,电解质中会生成少量碳酸盐

C.电池停止工作时,锌粉与电解质溶液不反应

D.充电时,电解槽阴极反应为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-

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【题目】Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH=+11 kJ/mol。在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:

t/min

0

20

40

60

80

120

x(HI)

1

0.91

0.85

0.815

0.795

0.784

x(HI)

0

0.60

0.73

0.773

0.780

0.784

由上述实验数据计算得到vx(HI)vx(H2)的关系可用如图表示。当改变条件,再次达到平衡时,下列有关叙述不正确的是

A.若升高温度到某一温度,再次达到平衡时,相应点可能分别是AE

B.若再次充入a mol HI,则达到平衡时,相应点的横坐标值不变,纵坐标值增大

C.若改变的条件是增大压强,再次达到平衡时,相应点与改变条件前相同

D.若改变的条件是使用催化剂,再次达到平衡时,相应点与改变条件前不同

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【题目】工业废弃物的资源化回收再利用,可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时,拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液,再与等物质的量的(NH4)2SO4反应,制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,相对分子质量为392]。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定,在空气中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。

(1)废铁屑的净化:将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热5~10min,通过倾析法弃去纯碱溶液,并用蒸馏水洗净废铁屑,待用。

(2)酸浸净化后的废铁屑:将2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入烧瓶中反应,用如图所示装置制备FeSO4溶液。保持温度70~80℃,适当添加水以补充被蒸发掉的水分,并控制溶液的pH,至反应无明显气泡产生,停止加热,过滤,称量残留固体质量。

①反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体,需使用封闭装置。写出用CuSO4溶液吸收H2S气体的化学反应方程式:____________________________

②反应过程中使用过量铁粉的目的是____________________________

(3)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O:向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体,70~80℃条件下溶解后,趁热倒入50mL乙醇中,析出晶体。

实验中,需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是_____ (填序号)。

A.通入过量Cl2:Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ

B.加入过量KSCN溶液:K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ

C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ

D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ

(4)产品纯度测定:称取ag产品溶于水,配制成500mL溶液,取25.00mL待测液,用浓度为cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重复上述操作2次实验结果如下:

该产品的纯度为____________________________(用含a、c的代数式表示)。

有同学提出,测定产品中SO42ˉ的含量也可测定产品的纯度,请补充完整实验方案:称取约0.4g样品,溶于70mL水,__________________________________________________,将沉淀移入坩埚,灼烧至恒重,记录数据(实验中必须使用的试剂有:2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。

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【题目】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含FeAlMgZnNiSi等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:

金属离子

Mn2+

Fe2+

Fe3+

Al3+

Mg2+

Zn2+

Ni2+

开始沉淀的pH

8.1

6.3

1.5

3.4

8.9

6.2

6.9

沉淀完全的pH

10.1

8.3

2.8

4.7

10.9

8.2

8.9

1滤渣1”含有S__________________________;写出溶浸中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________

2氧化中添加适量的MnO2的作用是将________________________

3pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。

4除杂1”的目的是除去Zn2+Ni2+滤渣3”的主要成分是______________

5除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________

6)写出沉锰的离子方程式___________________________________________________

7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnz2,其中NiCoMn的化合价分别为+2+3+4。当x=y=时,z=___________

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