【題目】人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。電池發(fā)揮著越來越重要的作用,如在宇宙飛船、人造衛(wèi)星、電腦、照相機等,都離不開各式各樣的電池,同時廢棄的電池隨便丟棄也會對環(huán)境造成污染。請根據(jù)題中提供的信息,回答下列問題:

(1)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進行發(fā)電,在海水中電池反應(yīng)可表示為:5MnO2 +2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10 +2AgCl。

①該電池的負(fù)極反應(yīng)式是______________;

②在電池中,Na + 不斷移動到“水”電池的_______極(填“正“或“負(fù)”);

③外電路每通過4mol電子時,生成Na2 Mn5 O10 的物質(zhì)的量是_______。

(2)中國科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所在甲烷(CH4是一種可燃物)燃料電池技術(shù)方面獲得新突破。甲烷燃料電池的工作原理如下圖所示:

①該電池工作時,b口通入的物質(zhì)為____________。

②該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式_________________________。

③工作一段時間后,當(dāng)3.2 g甲烷完全反應(yīng)生成CO2時,有__________NA個電子轉(zhuǎn)移。

(3)Ag2O是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),當(dāng)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液時,電池放電時正極的Ag2O轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2,寫出該電池反應(yīng)方程式:__________________________。

【答案】Ag—e-+Cl-=AgCl 2mol CH4 CH4—8e-+2H2O=CO2+8H+ 1.6 Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2

【解析】

(1)①負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng);②原電池放電時,電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動;③根據(jù)Na2Mn5O10和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算;

(2)①根據(jù)氫離子移動方向知,右側(cè)電極為正極,左側(cè)電極為負(fù)極,負(fù)極上通入燃料;②負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng);③根據(jù)甲烷和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算;

(3)電池放電時正極的Ag2O轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2,據(jù)此分析書寫電池反應(yīng)方程式。

(1)①根據(jù)電池總反應(yīng):5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,可判斷出Ag應(yīng)為原電池的負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為:Ag+Cl--e-=AgCl,故答案為:Ag+Cl--e-=AgCl;

②在原電池中陰離子向負(fù)極移動,陽離子向正極移動,所以鈉離子向正極移動,故答案為:正;

③根據(jù)方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10,化合價共降低了2價,所以每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移2mol電子,則外電路每通過4mol電子時,生成Na2Mn5O102mol,故答案為:2mol

(2)①根據(jù)氫離子的移動方向知,右側(cè)電極為正極,左側(cè)電極為負(fù)極,負(fù)極上通入燃料甲烷,故答案為:CH4;

②正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水,電極反應(yīng)式為:3O2+12H++12e-=6H2O,負(fù)極上甲烷失電子和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子,電極反應(yīng)式為CH4—8e-+2H2O=CO2+8H+,故答案為:CH4—8e-+2H2O=CO2+8H+

3.2g甲烷的物質(zhì)的量==0.2mol,根據(jù)CH4—8e-+2H2O=CO2+8H+知,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.2mol×8=1.6mol,則轉(zhuǎn)移電子個數(shù)為1.6NA,故答案為:1.6;

(3)電池放電時正極的Ag2O轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2,正極電極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+H2O═2Ag+2OH-,負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2,反應(yīng)的總方程式為:Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2,故答案為:Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2

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:

【題目】下列關(guān)于氨的敘述中,錯誤的是(

A.氨易液化,因此可用作制冷劑

B.氨易溶解于水,因此可用來做噴泉實驗

C.氨極易溶解于水,因此氨水比較穩(wěn)定(很難分解)

D.氨溶解于水顯弱堿性,因此可使酚酞試劑變?yōu)榧t色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(題文)根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)性質(zhì)和特點,回答以下問題:

(1)過渡元素Co 基態(tài)原子價電子軌道表達(dá)式為_______________________________。第四電離能I4 (Co) < I4 (Fe) ,其原因是__________________________________________。

(2)磷的氯化物有兩種:PCl3和PCl5 ,PCl3中磷原子的雜化類型為__________,PCl3的立體構(gòu)型為__________,其中PCl3的沸點________(填“大于”或“小于”)PCl5,原因是__________。

(3)酞菁銦是有機分子酞菁與金屬銦形成的復(fù)雜分子,結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示,該分子中存在的化學(xué)鍵為___________(填選項字母)

a.σ鍵 b.π鍵 c.離子鍵 d.配位鍵

(4)氯有多種含氧酸,其電離平衡常數(shù)如下:

化學(xué)式

HClO4

HClO3

HClO2

HClO

Ka

1×1010

1×10

1×102

4×108

從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度解釋以上含氧酸 Ka 依次減小的原因________________________

(5)鈷的一種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示:

①已知A點的原子坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0),C 點為(1/2,1/2,1/2),則B點的原子坐標(biāo)參數(shù)為___________。

②已知晶胞參數(shù) a = 0.5485 nm,則該晶體的密度為_______________g/cm3。(列出計算表達(dá)式即可)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表為元素周期表的一部分,請參照元素①-⑧在表中的位置,用化學(xué)用語回答下列問題:

周期

IA

0

1

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

2

3

(1)④、⑤、⑥的原子半徑由大到小的順序為_____________________(填化學(xué)式)。

(2)②、③、⑦的最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序是___________

(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含離子鍵又含極性共價鍵的化合物,寫出其中一種化合物的電子式:_______

(4)由表中兩種元素的原子按1:1組成的常見液態(tài)化合物的溶液易被催化分解,寫出其化學(xué)方程式____。

(5)由表中元素形成的常見物質(zhì)X、Y、Z、M、N可發(fā)生以下反應(yīng):

X溶液與Y溶液反應(yīng)的離子方程式_____________,N→⑥的單質(zhì)的化學(xué)方程式為_____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】CH3COONa溶于水電離得到的__________(填“CH3COO-“Na+)結(jié)合水電離產(chǎn)生的______(填“OH-“H+)使水的電離平衡向____(填正向逆向)移動,使體系中c(H+)___c(OH-)(填“>”“<”,使體系呈___(填)性。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,A、B、C、D、E均由上述元素組成的中學(xué)化學(xué)常見的物質(zhì),其中A是單質(zhì),C是酸性氧化物,A的水溶液和C均具有漂白性,B是自然界最常見的液體,E是三元化合物,物質(zhì)之間存在如右下圖所示的關(guān)系。下列說法不正確的是

A. 離子半徑大小關(guān)系:Y>Z>X>W

B. YX2遇到藍(lán)色石蕊試液先變紅后褪色

C. 簡單陰離子的還原性:Y>Z

D. Y與Z屬于同一周期,與X屬于同一主族

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【題目】汽車的啟動電源常用鉛蓄電池。放電時的電池反應(yīng)為:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,根據(jù)此反應(yīng)判斷下列說法正確的是:

A. PbO2是電池的負(fù)極 B. 電池放電時,溶液的酸性增強

C. PbO2得電子,被氧化 D. 負(fù)極電極反應(yīng)式:Pb-2e- + SO42- = PbSO4

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【題目】下列關(guān)于淀粉和纖維素的敘述,正確的是

A.分子式相同B.屬于同一類物質(zhì)C.互為同分異構(gòu)體D.化學(xué)性質(zhì)相同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是(

A.2p2表示2p能級有兩個軌道

B.CS2分子中α鍵與π鍵的數(shù)目之比是21

C.電子僅在激發(fā)態(tài)躍進到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜

D.表示一個某原子在第三電子層上有10個電子可以寫3s23p63d2

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