Question

過氧化銀（Ag₂O₂）是銀鋅堿性電池正極的活性物質(zhì)，可通過下列反應(yīng)制備：
△K₂S₂O₈+2AgNO₃+4KOH═Ag₂O₂↓+2KNO₃+2K₂SO₄+2H₂O．
（1）已知Ag的原子序數(shù)為47，寫出Ag基態(tài)原子的核外電子排布式

 

，Ag在周期表中的位置

 

．
（2）制備Ag₂O₂的反應(yīng)進(jìn)行完全后，經(jīng)

 

、洗滌、

 

等操作，即可得到Ag₂O₂固體，檢驗Ag₂O₂是否洗滌干凈的方法是

 

．
（3）一種銀鋅（Ag₂O₂、Zn）堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時正極有Ag生成，負(fù)極有化合物A（只含有Zn、K、O）生成．化合物A中，鉀、鋅兩種元素的質(zhì)量比為78：65．則該電池的總反應(yīng)方程式為

 

．
（4）用銀鋅電池電解尿素[CO（NH₂）₂]的堿性溶液可制取H₂，其裝置如圖所示（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，M、N均為惰性電極）．
①N極與銀鋅電池的

 

（填“Zn”或“Ag₂O₂”）極相連．
②M極的電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)電源新型電池

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)元素的質(zhì)子數(shù)可知電子數(shù)為47，核外各電子層電子數(shù)為2、8、18、18、1，電子層數(shù)等于周期數(shù)，最外層電子數(shù)等于族序數(shù)；
（2）檢驗是否洗滌完全，可取最后一次濾液，檢驗溶液中是否含有SO₄^2-即可；
（3）電池放電時正極的Ag₂O₂ 轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的產(chǎn)物根據(jù)化合物A只含有Zn、K、O，原子個數(shù)之比等于化學(xué)式中原子數(shù)之比，結(jié)合化合價規(guī)則來計算；
（4）該電池反應(yīng)時中，氮元素化合價由-3價變?yōu)?價，H元素化合價由+1價變?yōu)?價，所以生成氮氣的電極是陽極，生成氫氣的電極是陰極，結(jié)合電解質(zhì)溶液中氫氧根離子濃度的變化分析解答．

解答： 解：（1）元素的質(zhì)子數(shù)可知電子數(shù)為47，核外各電子層電子數(shù)為2、8、18、18、1，即[Kr]4d¹⁰5S¹或1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰4S²4P⁶4d¹⁰5S¹，電子層數(shù)等于周期數(shù)，最外層電子數(shù)等于族序數(shù)，所以位于第五周期IB族，
故答案為：[Kr]4d¹⁰5S¹或1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰4S²4P⁶4d¹⁰5S¹；第五周期IB族；
（2）固體和液體的分離采用過濾的方法，然后再洗滌干燥，即可得到固體物質(zhì)；檢驗是否洗滌完全，可取最后一次濾液，檢驗溶液中是否含有SO₄^2-，滴入1～2滴BaCl₂溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌完全，
故答案為：過濾、干燥；取最后一次洗滌液少許，加入幾滴BaCl₂溶液，如有白色渾濁產(chǎn)生，說明未洗滌干凈，如無現(xiàn)象，說明已洗滌干凈；
（3）電池放電時正極的Ag₂O₂ 轉(zhuǎn)化為Ag，化合物A中，鉀、鋅兩種元素的質(zhì)量比為78：65，化合物A只含有Zn、K、O，原子個數(shù)之比等于化學(xué)式中原子數(shù)之比，所以負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K₂ZnO₂，反應(yīng)還應(yīng)有KOH參加，該反應(yīng)的方程式為Ag₂O₂+2Zn+4KOH+2H₂O=2K₂Zn（OH）₄+2Ag，
故答案為：Ag₂O₂+2Zn+4KOH=2Ag+2K₂ZnO₂+2H₂O；
（4）①根據(jù)裝置中的產(chǎn)物，知道該電池反應(yīng)時中，氮元素化合價由-3價變?yōu)?價，H元素化合價由+1價變?yōu)?價，則氮元素被氧化，氫元素被還原，所以生成氮氣的電極M是陽極，生成氫氣的電極N是陰極，銀鋅電池中，負(fù)極是金屬鋅，陰極是和負(fù)極鋅極相連的極，故N極與銀鋅電池的鋅極相連，
故答案為：Zn；
②M是陽極，該極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，該極上的電極反應(yīng)式為：CO（NH₂）₂-6e^-+80H^-=N₂↑+CO₃^2-+6H₂O，
故答案為：CO（NH₂）₂-6e^-+80H^-=N₂↑+CO₃^2-+6H₂O．

點評：本題是一道綜合知識的考查題，注意知識的歸納和整理是解題關(guān)鍵，難度不大．