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化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)目前常用的镍镉(Ni—Cd)电池,其电池总反应可以表示为:
Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法正确的是________(填字母序号)。
①以上反应是可逆反应 ②以上反应不是可逆反应 ③充电时化学能转变为电能 ④放电时化学能转变为电能

A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明,一节废镍镉电池可以使1 m2面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重,这是因为______________________。
(3)另一种常用的电池锂电池(锂是一种碱金属元素,其相对原子质量为7),由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电能)特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年,它的负极由金属锂制成,电池总反应可表示为Li+MnO2=LiMnO2
试回答:锂电池比容量特别大的原因是___________________________。
锂电池中的电解质溶液需用非水溶液配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液?请用化学方程式表示其原因:___________________________________________________。

(1)B
(2)Cd(OH)2和Ni(OH)2能溶于酸性溶液生成有毒的重金属离子等
(3)锂的摩尔质量小 2Li+2H2O=2LiOH+H2

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练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)将等物质的量的KI和CuCl2溶于水,用惰性电极电解,该电解反应可分为________个阶段(表格不一定填满,若不够还可以自行添加)。

阶段
相当于电解什么溶液
离子方程式

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 
 
(2)画出过程中溶液pH随时间变化的曲线(假定生成的Cl2全部逸出)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量),当闭合该装置的开关K时,观察到电流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题:
(1)甲、乙、丙三池中为原电池的是__________(填“甲池”、“乙池”或“丙池”)。
(2)丙池中F电极为__________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”),该池的总反应式为__________。
(3)当乙池中C电极质量减轻10.8 g时,甲池中B电极理论上消耗O2的体积为__________mL(标准状况)。
(4)一段时间后,断开开关K。下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是__________(填选项字母)。

A.CuB.CuOC.CuCO3D.Cu2(OH)2CO3

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

燃料电池是目前正在探索的一种新型电池。它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能,目前已经使用的氢氧燃料电池的基本反应是
x极:O2(气)+2H2O(液)+4e=4OH
y极:H2(气)+2OH-2e=2H2O(液)
回答下列问题:
(1)x是________极,发生________反应。(填“氧化”或“还原”,下同)
(2)y是________极,发生________反应。
总反应方程式为______________________。
(3)若反应后得到5.4 g液态水,此时氢氧燃料电池转移的电子数为________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里,可观察到锌片上有气泡,再平行插入一块铜片,可观察到铜片上________
(填“有”或“没有”)气泡产生,再用导线把锌片和铜片连接起来,组成一个原电池,负极为______,正极的电极反应式为___________。
(2)如果烧杯中最初装入的是500mL 2 mol·L-1的稀硫酸,构成铜锌原电池(假设产生的气体没有损失),当在标准状况下收集到11.2 L的氢气时,则此时烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度应为(溶液体积变化忽略不计)________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

以黄铜矿精矿为原料,制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示:
Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎。
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验

将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区,恒速搅拌,使矿粉溶解。在阴极区通入氧气,并加入少量催化剂。
Ⅲ.一段时间后,抽取阴极区溶液,向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应:2RH(有机相)+Cu2(水相) R2Cu(有机相)+2H(水相)
分离出有机相,向其中加入一定浓度的硫酸,使Cu2得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
(1)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应:
CuFeS2+4H=Cu2+Fe2+2H2S
2Fe3+H2S=2Fe2+S↓+2H
①阳极区硫酸铁的主要作用是____________。
②电解过程中,阳极区Fe3的浓度基本保持不变,原因是______________________。
(2)阴极区,电极上开始时有大量气泡产生,后有固体析出,一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式____________________。
(3)若在实验室进行步骤Ⅲ,分离有机相和水相的主要实验仪器是__________;加入有机萃取剂的目的是__________。
(4)步骤Ⅲ,向有机相中加入一定浓度的硫酸,Cu2得以再生的原理是____________。
(5)步骤Ⅳ,若电解200 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液,生成铜3.2 g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如图所示:

已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为FeTiO3+4H+4Cl=Fe2+TiOCl42+2H2O
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是________。
(2)滤渣A的成分是________。
(3)滤液B中TiOCl42转化生成TiO2的离子方程式是________________。
(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示。反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是________________________________。

(5)反应③的化学方程式是________________________。
(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是________。
(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)做电极组成电池,其工作原理为Li4Ti5O12+3LiFePO4Li7Ti5O12+3FePO4,该电池充电时阳极反应式是____________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

请分析下列有关铝盐溶液电解时的变化情况。
(1)用石墨作电极,用如图装置电解AlCl3溶液,两极均产生气泡,阴极区有沉淀生成。持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是         ,解释此现象的离子方程式是                     

(2)若用石墨作电极电解NaCl和Al2(SO4)3的混合溶液,混合溶液中二者的物质的量浓度分别为3 mol·L-1、0.5 mol·L-1,则下列表示电解过程的曲线正确的是                    

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某课外活动小组同学用如图装置进行实验,试回答下列问题:

(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应为                                    。 
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应为      ,总反应的离子方程式为        。有关上述实验,下列说法正确的是(填序号)   。 
①溶液中Na+向A极移动 ②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝 ③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 ④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(3)该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。

①该电解槽的阳极反应为 。 
此时通过阴离子交换膜的离子数      (填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。 
②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因               。 
③若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应为                     。 

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