5.我國科研人員以Zn和尖晶石型錳酸鋅(ZnMn2O4)為電極材料,研制出一種水系鋅離子電池.該電池的總反應(yīng)方程式:xZn+Zn1-xMn2O4$?_{放電}^{充電}$ZnMn2O4(0<x<1).下列說法正確的是( 。
A.充電時,Zn2+向ZnMn2O4電極遷移
B.充電時,陽極反應(yīng):ZnMn2O4-2xe-═Zn1-xMn2O4+xZn2+
C.放電時,每轉(zhuǎn)移1mol e-,ZnMn2O4電極質(zhì)量增加65g
D.充放電過程中,只有Zn元素的化合價發(fā)生變化

分析 根據(jù)電池的電池反應(yīng)式為:xZn+Zn1-xMn2O4$?_{放電}^{充電}$ZnMn2O4(0<x<1),可知,放電時,Zn的化合價升高,被氧化,為原電池的負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)式:Zn-2e-=Zn2+;正極反應(yīng)為:Zn1-xMn2O4+xZn2++2xe-═ZnMn2O4,充電時陰陽極反應(yīng)與負(fù)極、正極反應(yīng)剛好相反,充電時,電解池陽離子向陰極移動,據(jù)此分析解答.

解答 解:A、充電時,陽離子向陰極移動,而可充可放電池中,陰極是原電池的負(fù)極,所以Zn2+向鋅遷移,故A錯誤;
B、充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng),與正極反應(yīng)剛好相反,所以陽極的電極反應(yīng)為:ZnMn2O4-2xe-═Zn1-xMn2O4+xZn2+,故B正確;
C、放電時,正極反應(yīng)為:Zn1-xMn2O4+xZn2++2xe-═ZnMn2O4,所以每轉(zhuǎn)移1mol e-,ZnMn2O4電極質(zhì)量增加0.5mol×65g/mol=32.5g,故C錯誤;
D、充放電過程中錳元素的化合價也變化,所以充放電過程中鋅與錳的化合價變化,故D錯誤;
故選B.

點評 本題考查了原電池和電解池原理,根據(jù)元素化合價變化確定各個電極上發(fā)生的反應(yīng),難點是電極反應(yīng)式的書寫,題目難度中等

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.已知下列化合物:①硝基苯、诃h(huán)己烷、垡冶健、茕灞健、蓍g二硝基苯.其中能由苯通過一步反應(yīng)直接制取的是( 。
A.①②③B.①③⑤C.①②④D.全部

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.現(xiàn)有部分元素的性質(zhì)、用途與原子(或分子)結(jié)構(gòu)如表所示:
元素編號元素性質(zhì)與原子(或分子)結(jié)構(gòu)
W周期表中原子半徑最小的元素
X氫化物可與其最高價氧化物的水化物反應(yīng)生成鹽
Y一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代
ZM層比K層少1個電子
T存在兩種同素異形體,其中一種可吸收紫外線
(1)元素Y在周期表中的位置第二周期ⅡA族,元素T的簡單離子結(jié)構(gòu)示意圖
(2)W、X、Z、T中有兩種元素能形成既有離子鍵又有非極性共價鍵的化合物,寫出該化合物的電子式
(3)元素W與元素X、T可以分別形成多種核外電子總數(shù)為10的微粒,其中有四種微粒可以發(fā)生反應(yīng):甲+乙  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 丙+丁,該反應(yīng)為:NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O.
(4)元素X與元素W以原子個數(shù)比1:2化合形成常用于火箭燃料的化合物戊,元素T和元素W以原子個數(shù)比為1:1化合形成化合物己,戊與己能發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成X單質(zhì)和另一種液體化合物,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.化合物X是一種醫(yī)藥中間體,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示.下列有關(guān)X的說法正確的是( 。
A.分子中含2個手性碳原子
B.分子中所有碳原子均處于同一平面
C.能發(fā)生銀鏡反應(yīng),不能發(fā)生酯化反應(yīng)
D.1molX最多能與4molH2發(fā)生加成反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.電鍍、制革等行業(yè)排放的含鉻廢水和污泥是重要的環(huán)境污染源.請回答下面問題:
(1)已知加酸可以使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O
①升高溫度,溶液中CrO42-的平衡轉(zhuǎn)化率減小,則該反應(yīng)的△H<0(填“>”、“<”或“=”).若要加快反應(yīng)速率且提高CrO42-的轉(zhuǎn)化率可采用的措施為b.
a.用合適的催化劑       b.增加溶液的酸性      c.降低溫度             d.加入碳酸鈉溶液
②若常溫下pH=1的溶液中Cr2O72-濃度為a mol•L-1,Cr2O72-濃度是CrO42-濃度的10倍,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{1{0}^{4}}{a}$(用含a的代數(shù)式表示).
(2)如圖是某工廠對污泥中鉻元素的回收與再利用的工藝流程圖(其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+):

部分陽離子常溫下以氫氧化物形式沉淀完全時溶液的pH為:Fe3+:3.2;  Mg2+:11.1;Al3+:8; Cr3+:5.
①H2O2的作用是將+3價Cr氧化成+6價Cr.
②鈉離子交換樹脂的反應(yīng)原理為Mn++nNaR→MRn+nNa+,利用鈉離子交換樹脂可除去濾液Ⅱ中的金屬陽離子是Ca2+、Mg2+
(3)某工廠的酸性廢水中含Cr2O72-會造成鉻污染,排放前先將Cr2O72-還原成Cr3+,并轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3除去,工廠采用的方法是向廢水中加入少量NaCl,分別以鐵和石墨為電極進行電解,溶液的pH不斷升高,溶液由酸性轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性. 在此處理過程中,鐵電極連接電源的正極(填“正極”、“負(fù)極”),Cr2O72-轉(zhuǎn)化為毒性較低的Cr3+的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O.在陰極區(qū)有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成.電解后的溶液中c(Cr3+)為3×10-5mol•L-1,則溶液中c(Fe3+)為2×10-12mol•L-1.(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.已知常溫下0.1mol/L NaHSO3溶液pH<7,將10mL 0.1mol/LBa(OH)2溶液緩慢滴加到10mL 0.1mol/L NaHSO3溶液中,下列說法不正確的是(  )
A.常溫下0.1 mol/L NaHSO3溶液中HSO3-電離程度大于水解程度
B.當(dāng)加入的Ba(OH)2溶液體積小于5 mL時,溶液中的反應(yīng)為:2HSO3-+Ba2++2OH-?BaSO3↓+2H2O+SO32-
C.滴加過程中,溶液中白色沉淀不斷增加
D.當(dāng)加入Ba(OH)2溶液體積為7.5 mL時,溶液中離子濃度大小為:c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.已知:苯酚()在水中的電離方程式為?+H+,25℃時,苯酚的電離常數(shù)Ka=1.0×10-10.25℃時,用0.0100mol•L-1的NaOH溶液滴定20.00mL0.0100mol•L-1的苯酚溶液,溶液的pH與所加NaOH溶液的體積(V)的關(guān)系如圖所示.下列說法正確的是( 。
A.A點溶液中,苯酚的電離度約為0.01%
B.B點溶液的pH<7
C.C點溶液中存在c()>c(OH-)>c(H+
D.A 點溶液加少量水稀釋,溶液中減小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列有關(guān)同位素的說法正確的是( 。
A.18O的中子數(shù)為8B.16O和18O質(zhì)子數(shù)相差2
C.16O與18O核電荷數(shù)相等D.1個16O與1個18O質(zhì)量相等

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

15.用硝酸氧化淀粉水解的產(chǎn)物(C6H12O6)可以制備草酸,裝置如圖1所示(加熱、攪拌和儀器固定裝置均己略去).

實驗過程如下:
①將1:1的淀粉水乳液與少許硫酸(98%)加入燒杯中,水浴加熱至85℃~90℃,保持30 min,得到淀粉水解液,然后逐漸將溫度降至60℃左右;
②將一定量的淀粉水解液加入三頸燒瓶中;
③控制反應(yīng)液溫度在55~60℃條件下,邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸(65%HNO3與98%H2SO4的質(zhì)量比為2:1.5)溶液;
④反應(yīng)3h左右,冷卻,減壓過濾后得草酸晶體粗品,再重結(jié)晶得草酸晶體.
硝酸氧化淀粉水解液過程中可發(fā)生下列反應(yīng):
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
請回答下列問題:
(1)實驗①加入少許98%硫酸的目的是:催化劑的作用.
(2)冷凝水的進口是a(填a或b);實驗中若混酸滴加過快,將導(dǎo)致草酸產(chǎn)量下降,其原因是溫度過高,硝酸濃度過大,導(dǎo)致C6H12O6、H2C2O4進一步被氧化.
(3)裝置B的作用是防止倒吸,為使尾氣被充分吸收,C中的試劑是氫氧化鈉溶液.
(4)重結(jié)晶時,將草酸晶體粗品經(jīng)I加熱溶解、Ⅱ趁熱過濾、Ⅲ冷卻結(jié)晶、Ⅳ過濾洗滌、Ⅴ干燥等實驗步驟,得到較純凈的草酸晶體.該過程中可將粗品中溶解度較大的雜質(zhì)在Ⅳ(填上述實驗步驟序號)時除去;而粗品中溶解度較小的雜質(zhì)最后留在濾紙上(填“濾紙上”或“濾液中”).
(5)將產(chǎn)品在恒溫箱內(nèi)約90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸.稱取一定量該樣品加適量水完全溶解,用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定,反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.    滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)如圖2所示,則消耗KMnO4溶液的體積為16.00mL.
(6)已知草酸是一種二元弱酸,草酸氫鈉溶液(NaHC2O4)顯酸性.常溫下,向10mL0.01mol•L-1IH2C2O4溶液中加入10mL0.01mol•L-1NaOH溶液時,溶液中各種離子的濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-).

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同步練習(xí)冊答案