鋅(Zinc)是第四“常見”的金屬,僅次于鐵、鋁及銅,在現(xiàn)代工業(yè)中對(duì)于電池制造有不可磨滅的貢獻(xiàn)。
Ⅰ.濕法煉鋅
某種冶煉過程可用下圖簡(jiǎn)略表示

(1)ZnS焙燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。
(2)電解過程中析鋅一極的電極反應(yīng)式為_____________________________。
(3)氧化鋅像氧化鋁一樣,屬于兩性氧化物,則氧化鋅與氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________。
(已知:“鋅酸”的化學(xué)式可寫成H2[Zn(OH)4])
Ⅱ.鋅電池
用鋅作負(fù)極的電池生活中隨處可見,如鋅錳干電池、鋅錳堿性電池、鋅空電池等。
(4)鋅錳堿性電池,以二氧化錳為正極,鋅粒為負(fù)極,氫氧化鉀溶液為電解液。其具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。電池總反應(yīng)式為Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2。
堿性電池中,負(fù)極鋅由片狀改變成粒狀的優(yōu)點(diǎn)是__________________________;正極反應(yīng)式為________________________
(5)新型鋅空電池(如圖)與鋰電池相比,鋅空氣充電電池的儲(chǔ)存電量是它的三倍,成本是鋰電池的一半,并且完全沒有過熱爆炸的安全隱患。該電池的總反應(yīng)為2Zn+O2===2ZnO,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為________________________________________。

若以該電池為電源,用惰性電極電解硝酸銀溶液,為保證陰極有10.8 g銀析出,至少需要________L空氣(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)進(jìn)入該電池。

 (1)2ZnS+3O22SO2+2ZnO
(2)[Zn(NH3)4]2+2e===Zn+4NH3
(3)ZnO+2OH+H2O===[Zn(OH)4]2
(4)增大了負(fù)極的反應(yīng)面積,提高了放電效率 2MnO2+2H2O+2e===2MnO(OH)+2OH
(5)Zn-2e+2OH===ZnO+H2O 2.8(2.7也可)

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”的主要成分是鐵屑、炭粉、木屑、少量氯化鈉和水等!盁岱蟠眴⒂弥坝盟芰洗蛊渑c空氣隔絕,啟用時(shí),打開塑料袋輕輕揉搓就會(huì)放出熱量,使用完后,會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。
(1)熱敷袋是利用________放出熱量。
(2)炭粉的主要作用是__________________________________。
(3)加入氯化鈉的主要作用是____________________________。
(4)木屑的作用是______________________________________。
(5)有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式是____________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2 ,電解
質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進(jìn)行飽和氯化鈉溶液的電解實(shí)驗(yàn),如圖所示。

回答下列問題:
(1)甲烷燃料電池正極的電極反應(yīng)式為              、負(fù)極的電極反應(yīng)式為                    。
(2)閉合K開關(guān)后,a、b電極上均有氣體產(chǎn)生.其中b電極上得到的是      ,電解氯化鈉溶液的化學(xué)方程式為                         ;若電解一段時(shí)間后,石墨棒上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2 224 mL,電解后的溶液總體積為200 mL,則溶液的pH =      。
(3)若每個(gè)電池甲烷通入量為 1 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且反應(yīng)完全,則理論上通過電解池的電量為                     (法拉第常數(shù)F = 9.65×l04C· mol-1,列式計(jì)算),最多能產(chǎn)生的氯氣體積為     L (標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,在化工生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問題:
(1)以銅為陽極,以石墨為陰極,用NaCl溶液作電解液進(jìn)行電解,得到半導(dǎo)體材料Cu2O和一種清潔能源,則陽極反應(yīng)式為________,陰極反應(yīng)式為________。
(2)某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的裝置探究金屬的腐蝕情況。下列判斷合理的是
___________________________________________________(填序號(hào))。

a.②區(qū)銅片上有氣泡產(chǎn)生
b.③區(qū)鐵片的電極反應(yīng)式為2Cl-2e=Cl2
c.最先觀察到變成紅色的區(qū)域是②區(qū)
d.②區(qū)和④區(qū)中銅片的質(zhì)量均不發(fā)生變化
(3)最新研究發(fā)現(xiàn),用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水的工藝具有流程簡(jiǎn)單、能耗較低等優(yōu)點(diǎn),其原理是使乙醛分別在陰、陽極發(fā)生反應(yīng)生成乙醇和乙酸,總反應(yīng)式為2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH

實(shí)驗(yàn)室中,以一定濃度的乙醛-Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液,模擬乙醛廢水的處理過程,其裝置如圖所示。
①若以甲烷堿性燃料電池為直流電源,則燃料電池中b極應(yīng)通入________(填化學(xué)式),電極反應(yīng)式為________。電解過程中,陰極區(qū)Na2SO4的物質(zhì)的量________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
②在實(shí)際工藝處理中,陰極區(qū)乙醛的去除率可達(dá)60%。若在兩極區(qū)分別注入1 m3乙醛含量為3 000 mg/L的廢水,可得到乙醇________kg(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

海洋資源的開發(fā)與利用具有廣闊的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之間。某地海水中主要離子的含量如下表:

成分
 
Na+
 
K+
 
Ca2+
 
Mg2+
 
Cl-
 
S
 
HC
 
含量/(mg·L-1)
 
9 360
 
83
 
200
 
1 100
 
16 000
 
1 200
 
118
 
 
(1)海水顯弱堿性的原因是(用離子方程式表示):           ,該海水中Ca2+的物質(zhì)的量濃度為      mol·L-1。 
(2)電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術(shù),其原理如下圖所示。其中陰(陽)離子交換膜只允許陰(陽)離子通過。

電滲析原理示意圖
①陰極的電極反應(yīng)為          。 
②電解一段時(shí)間,陰極區(qū)會(huì)產(chǎn)生水垢,其成分為CaCO3和Mg(OH)2,寫出生成CaCO3的離子方程式:          。 
③淡水的出口為a、b、c中的    出口。 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

微電解技術(shù)具有處理效果顯著、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。鋁碳微電解處理就是利用鋁-碳顆粒之間形成了無數(shù)個(gè)細(xì)微原電池,這些細(xì)微電池在酸性溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。溶液中溶解一定量的氧可以增大鋁的腐蝕效率,因此可以通過曝氣來強(qiáng)化處理效果。實(shí)驗(yàn)裝置如圖:

(1)實(shí)驗(yàn)前,將鋁屑在5%NaOH堿洗10分鐘,目的是①            ,②             。
(2)曝氣條件下,在酸性溶液中,該裝置中發(fā)生的電極反應(yīng)為:鋁極               ,碳極            。
(3)通過鋁碳微電解法可以對(duì)含鎳電鍍廢水進(jìn)行處理,某化學(xué)研究小組研究了鋁碳比、反應(yīng)停留時(shí)間對(duì)處理效果的影響,結(jié)果如下:
      
通過分析,確定最佳工藝的鋁碳比為   ,反應(yīng)停留時(shí)間是   。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

迄今為止,由化學(xué)能轉(zhuǎn)變的熱能或電能仍然是人類使用的主要的能源。
I.請(qǐng)仔細(xì)觀察下列兩種電池的構(gòu)造示意圖,完成下列問題:
 
(1)堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池(干電池)性能好,放電電流大。試從影響反應(yīng)速率的因素分析其原因是     。
(2)堿性鋅錳電池的總反應(yīng)式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為             。
Ⅱ.下面是一個(gè)將化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的裝置;卮鹣铝袉栴}:

(1)寫出通入O2一極的電極反應(yīng)方程式為                                    。
(2)a電極是   極,能否寫出其電極反應(yīng)方程式   (填“能”或“不能”),若“能”寫出其電極反應(yīng)方程式,若“不能”說明其理由                                   。
(3)下列說法不正確的是(   )

A.此裝置用于電鍍銅時(shí),電解一段時(shí)間,硫酸銅溶液的濃度不變
B.U型管中,OH在a極放電
C.若a為純凈金屬,b為粗制金屬,該裝置可用于粗制金屬的精煉
D.電子經(jīng)導(dǎo)線流入b電極
Ⅲ.某同學(xué)運(yùn)用所學(xué)知識(shí),自選材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了在通常條件下不能發(fā)生的反應(yīng):Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2↑。請(qǐng)?jiān)谙旅婵蛑挟嫵瞿軌驅(qū)嶒?yàn)這一反應(yīng)的裝置圖,并在圖中進(jìn)行必要的標(biāo)注。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)乙酰水楊酸俗稱阿司匹林,是一種歷史悠久的解熱鎮(zhèn)痛藥。乙酰水楊酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
現(xiàn)有乙酰水楊酸的粗品,某同學(xué)用中和法測(cè)定產(chǎn)品純度:取a g產(chǎn)品溶解于V1 mL1mol/L的NaOH溶液中,加熱使乙酰水楊酸水解,再用1 mol/L的鹽酸滴定過量的NaOH,當(dāng)?shù)味ńK點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸V2 mL;
①寫出乙酰水楊酸與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式                            ;
②計(jì)算出產(chǎn)品純度為                            (只需列出計(jì)算表達(dá)式,不必化簡(jiǎn)。乙酰水楊酸相對(duì)分子質(zhì)量為180)。
(2)甲醇直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)。(已知二甲醚直接燃料電池能量密度E =8.39 kW·h·kg-1)。
①若電解質(zhì)為酸性,甲醇直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為                          ;
②該電池的理論輸出電壓為1.20 V,能量密度E =                              (列式計(jì)算。能量密度 = 電池輸出電能/燃料質(zhì)量,lkW·h = 3.6×106J,一個(gè)電子的電量=1.6×10-19C)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

如圖所示,A、F為石墨電極,B、E為鐵片電極。按要求回答下列問題:

(1)打開K2,閉合K1,B為_______極,A的電極反應(yīng)為_____,最終可觀察到的現(xiàn)象是      。
(2)打開K1,閉合K2,E為_______極,檢驗(yàn)F極產(chǎn)生氣體的方法是                     。該裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
(3)若往U型管中滴加酚酞,進(jìn)行(1)、(2)操作時(shí),       極周圍能變紅(填A(yù)、B、E、或F)。
(4)若電源選用燃料電池,結(jié)構(gòu)如下圖,以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)(非水溶濟(jì),能夠傳導(dǎo)CO32-),電池工作時(shí)電解質(zhì)組成保持穩(wěn)定,通入甲烷的電極為________極,請(qǐng)寫出正極反應(yīng)的方程式         ,若在標(biāo)況下消耗11.2L的甲烷,電解NaCl溶液產(chǎn)生的H2的物質(zhì)的量為        mol(假設(shè)燃料電池能量轉(zhuǎn)化率為75%)。

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