Question

Ag₂O₂是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì)，可通過下列方法制備：在KOH加入適量AgNO₃溶液，生成Ag₂O沉淀，保持反應(yīng)溫度為80℃，邊攪拌邊將一定量K₂S₂O₈溶液緩慢加到上述混合物中，反應(yīng)完全后，過濾、洗滌、真空干燥得到固體樣品．反應(yīng)方程式為：
2AgNO₃+4KOH+K₂S₂O₈

△   .

 Ag₂O₂↓+2KNO₃+K₂SO₄+2H₂O
回答下列問題：
（1）上述制備過程中，檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是

取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴Ba（NO₃）₂溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌完全（或取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不顯紅色，表示已洗滌完全）

（2）銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時正極的Ag₂O₂ 轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K₂Zn（OH）₄，請寫出相關(guān)反應(yīng)方程式：正極

Ag₂O₂+4e^-+2H₂O=2Ag+4OH^-

，負(fù)極

2Zn-4e^-+8OH^-=2Zn（OH）₄^2-

，總反應(yīng)式

Ag₂O₂+2Zn+4KOH+2H₂O=2K₂Zn（OH）₄+2Ag

．
（3）反應(yīng)過程中，溶液里OH^-將向

負(fù)極

在“正極”、“負(fù)極”中選擇）移動，正極c（OH^-）將

增大

（在“增大”，“減小”，“不變”中選擇）
（4）準(zhǔn)確稱取上述制備的樣品（設(shè)僅含Ag₂O₂和Ag₂O）2.588g，在一定的條件下完全分解為Ag 和O₂，得到224.0mLO₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．計算樣品中Ag₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）．

Answer 1

分析：（1）檢驗(yàn)是否洗滌完全，可取最后一次濾液，檢驗(yàn)溶液中是否含有SO₄^2-或OH^-；
（2）電池放電時正極的Ag₂O₂ 轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K₂Zn（OH）₄，反應(yīng)還應(yīng)有KOH參加；
（3）放電過程中，氫氧根離子由正極向負(fù)極移動；
（4）結(jié)合質(zhì)量守恒列方程組計算．

解答：解：（1）檢驗(yàn)是否洗滌完全，可取最后一次濾液，檢驗(yàn)溶液中是否含有SO₄^2-或OH^-，滴入1～2滴Ba（NO₃）₂溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌完全（或取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不顯紅色，表示已洗滌完全），
故答案為：取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴Ba（NO₃）₂溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌完全（或取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不顯紅色，表示已洗滌完全）；
（2）電池放電時正極的Ag₂O₂ 轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K₂Zn（OH）₄，正極電極反應(yīng)式為Ag₂O₂+4e^-+2H₂O=2Ag+4OH^-，負(fù)極電極反應(yīng)式為2Zn-4e^-+8OH^-=2Zn（OH）₄^2-，反應(yīng)還應(yīng)有KOH參加，反應(yīng)的總方程式為Ag₂O₂+2Zn+4KOH+2H₂O=2K₂Zn（OH）₄+2Ag，
故答案為：Ag₂O₂+2Zn+4KOH+2H₂O=2K₂Zn（OH）₄+2Ag；
（3）放電過程中，氫氧根離子由正極向負(fù)極移動，根據(jù)電極反應(yīng)式知，正極附近氫氧根離子濃度增大，
故答案為：負(fù)極；增大；
（4）n（O₂）=

0.224L

22.4L/mol

=1.000×10^-2mol，
設(shè)樣品中Ag₂O₂的物質(zhì)的量為x，Ag₂O 的物質(zhì)的量為y
248 g/mol×x+232g/mol×y=2.588g
x+

y

2

=1.000×10^-2mol
x=9.500×10^-3mol
y=1.000×10^-3mol
w（Ag₂O₂）=

m(Ag2O2)

m(樣品)

=

9.500×10-3mol×248g/mol

2.588g

=0.91．
答：樣品中Ag₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.91．

點(diǎn)評：本題考查較為綜合，在原電池的基礎(chǔ)上綜合考查物質(zhì)的分離、檢驗(yàn)以及含量的測定，題目難度中等，注意從質(zhì)量守恒的角度計算．