Question

過氧化銀（Ag₂O₂）是銀鋅堿性電池正極的活性物質，可通過下列反應制備：
K₂S₂O₈＋2AgNO₃＋4KOHAg₂O₂↓＋2KNO₃＋2K₂SO₄＋2H₂O
（1）已知K₂S₂O₈和H₂O₂含有一個相同的化學鍵，則該反應________ （填“是”或“不是”）氧化還原反應；已知下列反應：Mn^2＋＋S₂O₈^2-＋H₂O→MnO₄^-＋SO₄^2-＋H^＋（未配平），反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為________。
（2）制備Ag₂O₂的反應進行完全后，經過濾、洗滌、干燥，即可得到Ag₂O₂，檢驗Ag₂O₂是否洗滌干凈的方法是________。
（3）一種銀鋅（Ag₂O₂、Zn）堿性電池的電解質溶液為KOH溶液，電池放電時正極生成Ag，負極只生成一種化合物（只含有Zn、K、H、O），其中Zn元素的質量分數為30%，鉀、鋅兩種元素的質量比為78?65，則該電池的總反應方程式為________。
（4）用銀鋅電池電解尿素[CO（NH₂）₂]的堿性溶液可制取H₂，其裝置如圖所示（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，M、N均為惰性電極）。

①N極與銀鋅電池的________（填“Zn”或“Ag₂O₂”）相連。
②M極的電極反應式為________________________。

Answer 1

（1）不是　5?2
（2）取少量最后一次洗滌液，滴加1～2滴硝酸酸化的Ba（NO₃）₂溶液，若不出現白色渾濁，則表明已洗滌干凈
（3）2Zn＋Ag₂O₂＋4KOH＋2H₂O=2K₂Zn（OH）₄＋2Ag
（4）①Zn　②CO（NH₂）₂＋8OH^－－6e^－=CO₃^2-＋N₂↑＋6H₂O

（1）根據題意可知，K₂S₂O₈中含有過氧鍵，而生成物過氧化銀中也有過氧鍵，該反應中各元素化合價沒有發生變化，屬于非氧化還原反應。Mn^2＋與S₂O₈^2-的反應中，氧化劑是S₂O₈^2-，還原劑是Mn^2＋，根據其化合價變化值可知其物質的量之比為5?2。
（2）根據中學所學知識，檢驗SO₄^2-即可，但不能使用BaCl₂或Ba（OH）₂，因為原反應物中含有Ag^＋。
（3）首先根據題意確定負極產物的化學式，設負極產物的化學式為K₂ZnO_xH_y，則：65/30.8%＝211,211－65－78＝68，分析討論得x＝y＝4成立，故負極產物的化學式為K₂Zn（OH）₄。結合元素守恒可以寫出該電池的總反應式。
（4）①電解時，CO（NH₂）₂中N元素的化合價升高，發生氧化反應，所以CO（NH₂）₂在陽極放電，即M是陽極，應與原電池的正極（Ag₂O₂）相連；N極生成氫氣，必然是H^＋放電，發生還原反應，N是陰極，與原電池的負極（Zn）相連。②根據得失電子守恒、元素守恒和電荷守恒可寫出M極的電極反應式。
點撥：不少同學誤認為K₂S₂O₈中O為－2價，S為＋7價，實際上S的最高正價應該為＋6價。