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镁的单质及其化合物在电池制造、储氢及大气治理等方面用途非常广泛.(1)一种镁-锂双离子二次电池的装置如图1所示:①放电时,迁移至正极区的离子是.②充电时,阳极的电极反应
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镁的单质及其化合物在电池制造、储氢及大气治理等方面用途非常广泛.
(1)一种镁-锂双离子二次电池的装置如图1所示:
①放电时,迁移至正极区的离子是___.
②充电时,阳极的电极反应式为___.
(2)纳米MgH2和LiBH4组成的体系如图2所示,400℃以上受热放氢时发生反应的化学方程式为___.
(3)镁将成为未来超级燃料,燃烧时还可除去空气中过多的温室气体.已知1g固态镁在CO2气体中完全燃烧放出4.3kJ的热量,该反应的热化学方程式为___.
(4)MgO浆液是高活性的脱硫剂,脱除烟气中的SO2主要包含的反应有:
(I)Mg(OH)2+SO2═MgSO3+H2O (II)MgSO3+SO2+H2O═Mg(HSO3)2
(III)Mg(HSO3)2+Mg(OH)2=2MgSO3+2H2O (IV)2MgSO3+O2═2MgSO4
用MgO浆液脱硫时,脱硫效率、pH及时间的关系如图所示.
己知20℃时,H2SO3的K1=l.54×10-2,K2=1.02×10-7,25℃时,Ksp(CaSO3)=3.1×10-7,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11,MgSO3的溶解度为0.646g/l00gH2O)
①脱硫过程中使浆液pH减小最显著的反应是___ (填I、II、ⅡI或IV).
②约9000s之后,脱硫效率开始急速降低,其原因是___.
③其他条件相同时,镁基和钙基脱硫效率与液、气摩尔流量比如图4所示.镁基脱硫效率总比钙基大,除生成的MgSO4具有良好的水溶性外,还因为___.
(1)一种镁-锂双离子二次电池的装置如图1所示:
①放电时,迁移至正极区的离子是___.
②充电时,阳极的电极反应式为___.
(2)纳米MgH2和LiBH4组成的体系如图2所示,400℃以上受热放氢时发生反应的化学方程式为___.
(3)镁将成为未来超级燃料,燃烧时还可除去空气中过多的温室气体.已知1g固态镁在CO2气体中完全燃烧放出4.3kJ的热量,该反应的热化学方程式为___.
(4)MgO浆液是高活性的脱硫剂,脱除烟气中的SO2主要包含的反应有:
(I)Mg(OH)2+SO2═MgSO3+H2O (II)MgSO3+SO2+H2O═Mg(HSO3)2
(III)Mg(HSO3)2+Mg(OH)2=2MgSO3+2H2O (IV)2MgSO3+O2═2MgSO4
用MgO浆液脱硫时,脱硫效率、pH及时间的关系如图所示.
己知20℃时,H2SO3的K1=l.54×10-2,K2=1.02×10-7,25℃时,Ksp(CaSO3)=3.1×10-7,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11,MgSO3的溶解度为0.646g/l00gH2O)
①脱硫过程中使浆液pH减小最显著的反应是___ (填I、II、ⅡI或IV).
②约9000s之后,脱硫效率开始急速降低,其原因是___.
③其他条件相同时,镁基和钙基脱硫效率与液、气摩尔流量比如图4所示.镁基脱硫效率总比钙基大,除生成的MgSO4具有良好的水溶性外,还因为___.
▼优质解答
答案和解析
(1)①原电池中阳离子向正极移动,则锂离子电池放电时,Li+向正极迁移,
故答案为:Li+;
②根据图示可知,充电时,阳极的电极上LiFePO4失电子,电极反应式为:LiFePO4-xe-═xLi++Li1-xFePO4,
故答案为:LiFePO4-xe-═xLi++Li1-xFePO4;
(2)纳米MgH2和LiBH4组成的体系制取氢气,根据图示可知反应物为MgH2、LiBH4,生成物为LiH、MgB2、H2,反应方程式为:MgH2+2LiBH4=2LiH+MgB2+4H2↑,
故答案为:MgH2+2LiBH4=2LiH+MgB2+4H2↑;
(3)Mg在CO2气体中完全燃烧反应的化学方程式为:2Mg+CO2=2MgO+C,1g固态镁在CO2气体中完全燃烧放出4.3kJ的热量,则2molMg在CO2气体中完全燃烧放出的热量为:4.3kJ×24×2=206.4KJ,所以该反应的热化学方程式为2Mg(S)+CO2(g)=2MgO(S)+C(S)△=-206.4kJ/mol,
故答案为:2Mg(S)+CO2(g)=2MgO(S)+C(S)△=-206.4kJ/mol;
(4)①用MgO浆液脱硫发生Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个反应,Mg(HSO3)2电离大于其水解,溶液呈酸性,脱硫过程中使浆液pH减小最显著的反应是ⅡMgSO3+SO2+H2O═Mg(HSO3)2,
故答案为:Ⅱ;
②根据用MgO浆液脱硫发生Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个反应可知,当当溶液中Mg(OH)2耗尽,脱硫效率开始急速降低,
故答案为:溶液中Mg(OH)2已经耗尽;
③MgSO3的溶解度为0.646g/l00gH2O,溶液中c(Mg2+)≈0.062115mol/L,Ksp=c(SO32-)•c(Mg2+)≈3.86×10-3>(CaSO3)=3.1×10-7,MgSO3溶解度比CaSO3大,MgSO3比CaSO3更易被氧化,
故答案为:MgSO3溶解度比CaSO3大,MgSO3比CaSO3更易被氧化.
故答案为:Li+;
②根据图示可知,充电时,阳极的电极上LiFePO4失电子,电极反应式为:LiFePO4-xe-═xLi++Li1-xFePO4,
故答案为:LiFePO4-xe-═xLi++Li1-xFePO4;
(2)纳米MgH2和LiBH4组成的体系制取氢气,根据图示可知反应物为MgH2、LiBH4,生成物为LiH、MgB2、H2,反应方程式为:MgH2+2LiBH4=2LiH+MgB2+4H2↑,
故答案为:MgH2+2LiBH4=2LiH+MgB2+4H2↑;
(3)Mg在CO2气体中完全燃烧反应的化学方程式为:2Mg+CO2=2MgO+C,1g固态镁在CO2气体中完全燃烧放出4.3kJ的热量,则2molMg在CO2气体中完全燃烧放出的热量为:4.3kJ×24×2=206.4KJ,所以该反应的热化学方程式为2Mg(S)+CO2(g)=2MgO(S)+C(S)△=-206.4kJ/mol,
故答案为:2Mg(S)+CO2(g)=2MgO(S)+C(S)△=-206.4kJ/mol;
(4)①用MgO浆液脱硫发生Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个反应,Mg(HSO3)2电离大于其水解,溶液呈酸性,脱硫过程中使浆液pH减小最显著的反应是ⅡMgSO3+SO2+H2O═Mg(HSO3)2,
故答案为:Ⅱ;
②根据用MgO浆液脱硫发生Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个反应可知,当当溶液中Mg(OH)2耗尽,脱硫效率开始急速降低,
故答案为:溶液中Mg(OH)2已经耗尽;
③MgSO3的溶解度为0.646g/l00gH2O,溶液中c(Mg2+)≈0.062115mol/L,Ksp=c(SO32-)•c(Mg2+)≈3.86×10-3>(CaSO3)=3.1×10-7,MgSO3溶解度比CaSO3大,MgSO3比CaSO3更易被氧化,
故答案为:MgSO3溶解度比CaSO3大,MgSO3比CaSO3更易被氧化.
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