【题目】钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2SX)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如图1所示:
(1)根据表数据,请你判断该电池工作的适宜应控制
在_____(填字母)范围内。
A.100℃以下 B.100~300℃
C.300~350℃ D.350~2050℃
物质 | Na | S | Al2O3 |
熔点/℃ | 97.8 | 115 | 2050 |
沸点/℃ | 892 | 444.6 | 2980 |
(2)放电时,电极A为_____极,电极B发生_____反应(填“氧化或还原”)。
(3)充电时,总反应为Na2Sx=2Na+xS,则阳极的电极反应式为:________________。
(4)若把钠硫电池作为电源,电解槽内装有KI及淀粉溶液如图2所示,槽内的中间用阴离子交换膜隔开。通电一段时间后,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。则右侧发生的电极方程式:________________;试分析左侧溶液蓝色逐渐变浅的可能原因是:___________________。
【答案】 C 负 还原 Sx2﹣﹣2e﹣═xS 2H2O+2e﹣=H2↑+2OH 右侧溶液中生成的OH﹣通过阴离子交换膜进入左侧溶液,并与左侧溶液中I2反应
【解析】(1)原电池工作时,控制的温度应为满足Na、S为熔融状态,则温度应高于115℃而低于444.6℃,只有C符合,故答案为:C;
(2)放电时,Na被氧化,应为原电池负极,电极B是正极,发生还原反应,故答案为:负;还原;
(3)充电时,是电解池反应,阳极反应为:Sx2--2e-=xS,故答案为:Sx2--2e-=xS;
(4)根据以上分析,左侧溶液变蓝色,生成I2,左侧电极为阳极,电极反应为:2I--2e-=I2,右侧电极为阴极,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,右侧I-、OH-通过阴离子交换膜向左侧移动,发生反应3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O,一段时间后,蓝色变浅,故答案为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-;右侧溶液中生成的OH-通过阴离子交换膜进入左侧溶液,并与左侧溶液中I2反应。
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【题目】硼镁泥是硼镁矿生产硼砂晶体(Na2B4O7·10H2O)时的废渣,其主要成分是MgO,还含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3、FeO、MnO、SiO2等杂质。以硼镁泥为原料制取七水硫酸镁的工艺流程如下:
回答下列问题:
(l)Na2B4O7·10H2O中B的化合价为__________。
(2)Na2B4O7易溶于水,也易发生水解:B4O72-+7H2O4H3BO3(硼酸)+2OH-(硼酸在常温下溶解度较小)。写出加入硫酸时Na2B4O7发生反应的化学方程式:______________。
(3)滤渣B中含有不溶于稀盐酸但能溶于热浓盐酸的黑色固体,写出生成黑色固体的离子方程式____________。
(4)加入MgO的目的是___________________。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃) 溶解度(g) | 40 | 50 | 60 | 70 |
MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
“操作A”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明“操作A”步骤为____________________。
(6)硼砂也能在工业上制取NaBH4,NaBH4被称为有机化学中的“万能还原剂”。
①写出NaBH4的电子式:___________。
②“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力,其定义是:每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克H2的还原能力。NaBH4的有效氢含量为_________(保留两位小数)。
③在碱性条件下,在阴极上电解NaBO2也可制得硼氢化钠,写出阴极室的电极反应式:________。
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【题目】下列叙述正确的是
A. 1mol任何气体的体积都是22.4L
B. 同温同压下两种气体,只要它们的分子数相同,所占体积也一定相同
C. 在标准状况下,体积为22.4L的物质都是1mol
D. 在非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能是22.4L
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【题目】现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g·mol-1。若阿伏加德罗常数用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为________mol。
(2)该气体所含原子总数为________个。
(3)该气体在标准状况下的体积为_______L。
(4)该气体在标准状况下的密度为____g·L-1。
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【题目】过碳酸钠()是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下:
已知主反应: H<0
副反应: 50℃时开始分解
请回答下列问题:
(1)步骤①的关键是_____________,其原因是______________________。
(2)在滤液X中加入适量NaCl固体的目的是________________________。
(3)步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是_______________________。
(4)下列物质中,会引起过碳酸钠失效的有____________。
A. B. C. D.HCl
(5)过碳酸钠的产品中往往含有少量碳酸钠,可用重量法测定过碳酸钠的质量分数;其操作步骤:取样品溶液→加入溶液→过滤→洗涤→干燥→称重。需直接测定的物理量有:样品的质量g,沉淀的质量g,则产品中过碳酸钠质量分数的表达式为:___________。
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【题目】如图是H2和Cl2反应生成HCl,Q=184.6 KJ,由图可知( )
A. 反应物的能量总和小于生成物的能量
B. 生成1mol HCl(g) 需要吸收92.3 KJ的热量
C. H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g) +184.6 KJ
D. 常温下,H2(g)与Cl2(g)混合就能反应生成HCl
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【题目】柔性电子产品因具有独特的柔性、延展性等优点在信息、医疗、能源等领域具有广泛应用前景。下图为中科院张新波课题组受中国传统书法艺术启发,直接将用毛笔书写后的纸张和锂箔作为电极材料组装成的锂空气电池。下列说法不正确的是( )
A. 纸张电极是该电池的正极
B. 锂箔电极发生的电极反应:Li﹣e-=Li+
C. 电池工作时,电子从锂箔电极经导线流向纸张电极,再从纸张电极经电解质溶液流向锂箔电极
D. 该电池具有轻型、柔性且可折叠的特点,有望应用于柔性电子器件
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【题目】水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀H2SO4,待MnO(OH)2与I-完全反应生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下:O2MnO(OH)2I2S4O62-
①写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式:_______________________。
②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00 mL,按上述方法测定水样的溶解氧,消耗0.010 00 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(以mg·L-1表示),写出计算过程_____。
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