【题目】一种新型可逆电池的工作原理如图所示。放电时总反应为Al+3Cn(AlCl4)+4AlCl4-4Al2Cl7-+3Cn(Cn表示石墨)。电解质为含的熔融盐,下列说法正确的是
A.放电时负极反应为
B.放电时移向正极
C.充电时阳极反应为
D.电路中每转移3mol电子,最多有1molCn(AlCl4)被还原
【答案】C
【解析】
根据放电时总反应为:Al+3Cn(AlCl4)+4AlCl4-4Al2Cl7-+3Cn(Cn表示石墨),知道:放电时负极上是Al失电子的氧化反应,正极上是Cn(AlCl4)得电子的还原反应Cn(AlCl4)+e-=AlCl4+Cn,在原电池中,阴离子移向负极,根据电极反应式结合电子守恒进行回答即可。
A.根据放电时总反应为:Al+3Cn(AlCl4)+4AlCl4-4Al2Cl7-+3Cn(Cn表示石墨),知道:放电时负极上是Al失电子的氧化反应Al+7AlCl4--3e-=4Al2Cl7-,故A错误;
B.放电时阴离子AlCl4-移向负极,故B错误;
C.充电时阳极发生的反应和放电时正极反应相反,即阳极反应为:AlCl4--e-+Cn═Cn(AlCl4),故C正确;
D.正极上是Cn(AlCl4)得电子的还原反应Cn(AlCl4)+e-=AlCl4+Cn,电路中每转移3mol电子,最多有3molCn(AlCl4)被还原,故D错误。
故选:C。
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【题目】电化学应用广泛。请回答下列问题:
(1)自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。若电池放电时的反应式为:2Cu+2H2SO4+O2= 2CuSO4+2H2O,该电池的负极材料为_________;正极的电极反应式为__________________。
(2)燃料电池和二次电池的应用非常广泛。
①如图为甲烷燃料电池的示意图,电池工作时,b极的电极名称为_______;负极的电极反应式为____________;
②铅蓄电池为生活中常用的二次电池。放电时的反应为:PbO2 + Pb+ 2H2SO4 === PbSO4 + 2H2O,铅蓄电池负极的电极反应式为__________;充电时,铅蓄电池的PbO2极应与外加直流电源的__极相连,PbO2极的电极反应式为_________。
(3)以铅蓄电池为电源精炼粗铜(含Fe、Pb、Ag、Au及其他不反应质)时,以硫酸铜溶液为电解质溶液,粗铜做_____极;精炼一段时间后,当阴极增重128 g时,铅蓄电池参加反应的硫酸的物质的量为________。
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【题目】某同学按右图所示的装置进行实验。 A、B为两种常见金属,它们的硫酸盐可溶于水。当 K 闭合时,在交换膜处 SO42-从右向左移动。下列分析正确的是
A.溶液中A2+浓度减小
B.B 的电极反应: B-2eˉ=B2+
C.y 电极上有 H2产生,发生还原反应
D.反应初期,x电极周围出现白色胶状沉淀,不久沉淀溶解
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【题目】科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如左图,用Cu-Si合金作硅源,在950℃利用三层液熔盐进行电解精炼,并利用某CH4燃料电池(右图)作为电源。有关说法不正确的是
A. 电极c与a相连,d与b相连
B. 左侧电解槽中:Si 优先于Cu被还原,Cu优先于Si被氧化
C. 三层液熔盐的作用是增大电解反应面积,提高硅沉积效率
D. 相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,会影响硅提纯速率
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【题目】一种新型电池反应原理如图所示,其中电解质溶于混合有机溶剂中,通过电解质迁移入品格中,生成,下列说法错误的是
A.电子由a流向b
B.正极反应式是
C.转移电子1mol,正极质量增加7g
D.电解质可以换成水溶液
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【题目】下图是用于航天飞行器中的一种全天候太阳能电化学电池在光照时的工作原理。下列说法正确的是
A. 该电池与硅太阳能电池供电原理相同
B. 光照时,H+由a极室通过质子膜进入b极室
C. 夜间无光照时,a电极流出电子
D. 光照时,b极反应式是VO2++2OH--e-=VO2++H2O
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【题目】2018年1月3日,人民日报披露一重大消息:浙江大学高分子科学与工程学系高超团队,研制出了一种新型石墨烯铝电池。经测试,它在25万次充放电循环后仍能保持的容量;同时其倍率性能优异,快速充电可秒内完满电。它的正极是石墨烯薄膜,负极是金属铝,电解质为阳离子与阴离子组成的离子液体。图为该电池放电过程示意图,为石墨烯,下列说法正确的是
A.充电时,每生成1molAl,电解质溶液中会增加
B.充电时,为阳极,电极方程式为
C.放电时,正极反应方程式为
D.放电时,电解质中的阳离子会发生反应
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【题目】重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)步骤①的主要反应为:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为__________。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________________。
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是____________,滤渣2的主要成分是_____________及含硅杂质。
(3)步骤④调滤液2的pH使之变____________(填“大”或“小”),原因是___________________(用离子方程式表示)。
(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到___________(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a.80℃ b.60℃ c.40℃ d.10℃
步骤⑤的反应类型是___________________。
(5)某工厂用m1 kg 铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品 m2 kg,产率为_____________。
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【题目】工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,要进行必要的处理。
两种离子在溶液中存在如下平衡:2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O
现对某工业废水进行检测并做沉降处理,请回答下列问题:
(一)取样该工业废水,检测其中铬的含量。
步骤Ⅰ: 取25.00 mL废水,加入适量稀硫酸酸化。
步骤Ⅱ:加入过量的碘化钾溶液,Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O然后滴入几滴指示剂。步骤Ⅲ:将一定体积的0.1000mol·L-1 Na2S2O3溶液装入碱式滴定管中,进行滴定操作,滴定结果如下:(I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6)
滴定次数 | Na2S2O3溶液起始读数/mL | Na2S2O3溶液终点读数/mL |
笫一次 | 1.02 | 19.03 |
第二次 | 2.00 | 19.99 |
第三次 | 0. 20 | 18.20 |
步骤Ⅳ:将上述反应后溶液进行pH调节、过滤等处理,回收沉淀,滤液倒入下水道。
(1)步骤Ⅰ加入稀硫酸酸化的目的是_____________________________;
(2)步驟Ⅱ判断滴定达到终点的现象是___________________________;
(3)以下操作会造成废水中铬含量测定值偏高的是_________________;
A. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B. 盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
C. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D. 清洗后未用标准液润洗碱式滴定管
(4)25.00mL废水经酸化后,含有Cr2O72- 的物质的量为___________mol.
(二)还原沉淀法除Cr2O72-和CrO42-
该方法的工艺流程为:
(5)能说明第①步反应达到平衡状态的是_____________;(填字母代号)
a. Cr2O72- 和CrO42- 的浓度相同
b. 2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)
c. 溶液的颜色不变
(6)第②步中,还原1molCr2O72-离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
(7)常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1,溶液的pH应调至___________。
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