我國(guó)科學(xué)家最近發(fā)明了一種Zn-PbO2電池,電解質(zhì)為K2SO4、H2SO4和KOH,由a和b兩種離子交換膜隔開(kāi),形成A、B、C三個(gè)電解質(zhì)溶液區(qū)域,結(jié)構(gòu)示意圖如圖:
回答下列問(wèn)題:
(1)電池中,Zn為 負(fù)負(fù)極,B區(qū)域的電解質(zhì)為 K2SO4K2SO4(填“K2SO4”、“H2SO4”或“KOH”)。
(2)電池正極反應(yīng)的方程式為 PbO2+2e-+SO2-4+4H+=PbSO4+2H2OPbO2+2e-+SO2-4+4H+=PbSO4+2H2O。
(3)陽(yáng)離子交換膜為圖中的 aa膜(填“a”或“b”)。
(4)此電池中,消耗6.5gZn,理論上導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移 0.20.2mol電子。
(5)已知E為電池電動(dòng)勢(shì)[電池電動(dòng)勢(shì)即電池的理論電壓,是兩個(gè)電極電位之差,E=E(+)-E(-)],則該電池與傳統(tǒng)鉛酸蓄電池相比較,EZn-PbO2 >>EPb-PbO2(填“>”、“=”或“<”)。
(6)Zn是一種重要的金屬材料,工業(yè)上一般先將ZnS氧化,再采用熱還原或者電解法制備。利用H2還原ZnS也可得到Zn,其反應(yīng)式如下:ZnS(s)+H2(g)催化劑高溫Zn(s)+H2S(g)。727℃時(shí),上述反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=2.24×10-6。此溫度下,在盛有ZnS的剛性容器內(nèi)通入壓強(qiáng)為1.01×105的H2,達(dá)平衡時(shí)H2S的分壓為 0.200.20Pa(結(jié)果保留兩位小數(shù))。
SO
2
-
4
SO
2
-
4
E
Z
n
-
P
b
O
2
E
P
b
-
P
b
O
2
催化劑
高溫
【考點(diǎn)】原電池與電解池的綜合;化學(xué)平衡的計(jì)算.
【答案】負(fù);K2SO4;PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O;a;0.2;>;0.20
SO
2
-
4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:24引用:1難度:0.6
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