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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。
(1)Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分,需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示:

①加入试剂a后发生反应的离子方程式为         。
②操作b为         ,操作c为         。
③Al(NO3)3待测液中,c (Al3+) =           mol·L-1(用m、v表示)。
(2)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,其反应原理如下图所示:

①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在         范围内(填字母序号)。

物质
Na
S
Al2O3
熔点/℃
97.8
115
2050
沸点/℃
892
444.6
2980
 
a.100℃以下      b.100℃~300℃      c. 300℃~350℃    d. 350℃~2050℃
②放电时,电极A为         极。
③放电时,内电路中Na+的移动方向为         (填“从A到B”或“从B到A”)。
④充电时,总反应为Na2Sx =" 2Na" + xS(3<x<5),则阳极的电极反应式为         。

(1)①Al3+ + 3NH3·H2O =Al(OH)3↓ + 3NH4+
②过滤洗涤(1分)  灼烧(或加热)冷却(1分)        
③ 1000m/51v
(2)①c       ②负
③从A到B     ④Sx2- - 2e- = xS

解析试题分析:解:(1)①由操作流程可知实验原理是Al(NO3)3和氨水反应生成Al(OH)3,试剂a为氨水,反应的方程式为Al3++3NH3·H2O═Al(OH)3↓+3NH4+;
②Al(OH)3经过滤、洗涤、灼烧后生成Al2O3,冷却后称量,故答案为:过滤;洗涤、灼烧(或加热)、冷却;
③n(Al2O3)==mol,
则n(Al(NO3)3)=2n(Al2O3)=mol,
c(Al(NO3)3)==mol·L-1;
(2)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,应为原电池负极负;
③阳离子向正极移动,即从A到B;
④充电时,是电解池反应,阳极反应为:Sx2- - 2e- = xS。
考点:本题考查物质的分离、提纯以及含量的测定和原电池知识。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是             ;Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为                               。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧,并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是       。
A.Mg2+      B.Fe2+        C.Al3+       D.Cu2+
(3)氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:

回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是       ;操作Ⅱ的名称是       ;操作Ⅱ的方法为                               。
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式:                          。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。
(1)将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中,发生反应的化学方程式为          :
(2)钠、铝、铁三种金属元素所形成的各种氧化物中具有强氧化性的是      (填化学式,下同);适宜做耐火材料的是      ;
(3)金属铝既能与盐酸反应,又能与烧碱溶液反应,请写出金属铝与烧碱溶液反应的离子方程式:          。
(4)取少量FeCl2溶液,按图所示操作,使其跟NaOH溶液反应。 可观察到试管中出现白色絮状沉淀,继而变成灰绿色,最后变成红褐色,请写出与上述现象相关的反应的化学方程式:           、            。

(5)向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是   (填序号)。

A.有铜无铁B.有铁无铜C.铁、铜都有D.铁、铜都无

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

将一块铝硅合金恰好与NaOH溶液完全反应而溶解。
(1)写出合金溶解的离子方程式______________________________________________。
(2)向所得的溶液中加入足量的盐酸,充分反应后,溶液中大量存在的离子为_______。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:                                    。
(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、
负极,并写出电极反应式。
正极反应:                                                    。
负极反应:                                                    。
(3)腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10 mol·L-1,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤                                                      。

 
氢氧化物开始沉淀时的pH
氢氧化物沉淀
完全时的pH
Fe3+
Fe2+
1.9
7.0
3.2
9.0
Cu2+
4.7
6.7
提供的药品:Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu
 
(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式                            ;                              ;劣质不锈钢腐蚀的实验现象                                        。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO2(s)+CCl4(g) TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下制备TiCl4,实验装置示意图如下:

有关物质性质如下表:

物质
熔点/℃
沸点/℃
其他
CCl4
-23
76
与TiCl4互溶
TiCl4
-25
136
遇潮湿空气产生白雾
 
仪器A的名称是________。装置E中的试剂是________。反应开始前依次进行如下操作:组装仪器、________、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括:①停止通N2 ②熄灭酒精灯 ③冷却至室温。正确的顺序为________(填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是________。
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶 FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)
水解 TiOSO4(aq)+2H2O(l)H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
简要工艺流程如下:

①试剂A为________。钛液Ⅰ需冷却至70 ℃左右,若温度过高会导致产品TiO2产率降低,原因是__________________________________________
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是________。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是____________________(填化学式)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。高纯氧化铁可作现代电子工业的材料,
以下是以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁(软磁α­Fe2O3)的生产流程示意图:

(1)步骤Ⅰ中过滤所得滤渣的主要成分是________。
(2)步骤Ⅱ中加入铁粉的目的是________。
(3)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH。

A.稀硝酸 B.双氧水 C.氨水 D.高锰酸钾溶液
(4)写出在空气中煅烧FeCO3,制备高纯氧化铁的化学方程式:_______________________。
(5)从滤液C中回收的主要物质的一种用途是_________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

合金是建造航空母舰的主体材料。
(1)航母升降机可由铝合金制造。
①铝元素在周期表中的位置为________。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得,提取过程中通入的气体为________。
②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其化学方程式为____________________________________。
焊接过程中使用的保护气为________(填化学式)。
(2)航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________。

(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。
①80.0 g Cu-Al合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀39.0 g,则合金中Cu的质量分数为________。
②为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调节pH,当pH=3.4时开始出现沉淀,分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀,结合题图信息推断该合金中除铜外一定含有________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某工业废渣的主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。现根据下列方案对其进行处理以回收废渣中的金属元素。

回答下列问题。
(1)固体A的化学式为                             。 
(2)反应a的化学反应方程式为                           。 
(3)25 ℃时,溶液中金属离子的物质的量浓度与溶液pH的关系如图所示:

①调节pH(Ⅰ)的pH为                               ;
②溶液D加入氢氧化钠溶液的同时调节pH(Ⅱ)所发生反应的离子方程式为                                               ;
③从图中数据计算可得Mg(OH)2的溶度积Ksp[Mg(OH)2]约为                   。

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