12.LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn).某電極的工作原理如圖1所示,該電池電解質(zhì)為能傳導(dǎo) Li+的固體材料.

(1)放電時(shí),該電極為正極,電極反應(yīng)為FePO4+e-+Li+=LiFePO4
(2)充電時(shí)該電極連接外接電源的正極
(3)放電時(shí),電池負(fù)極的質(zhì)量減少(減少、增加、不變)
(4)LiOH可做制備鋰離子電池電極的材料,利用如圖2裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液.陰極區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH溶液(填化學(xué)式),離子交換膜應(yīng)使用陽(yáng)(陽(yáng)、陰)離子交換膜.

分析 放電時(shí),該裝置是原電池,F(xiàn)e元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?2價(jià),得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以該電極是正極,電極反應(yīng)式為FePO4+e-+Li+=LiFePO4,
電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液,由圖可知,右側(cè)生成氫氣,則氫離子放電,可知為陰極,制備LiOH,Li+由左側(cè)經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換膜向右側(cè)電極移動(dòng).

解答 解:(1)放電時(shí),該裝置是原電池,F(xiàn)e元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?2價(jià),得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以該電極是正極,電極反應(yīng)式為FePO4+e-+Li+=LiFePO4
故答案為:正;FePO4+e-+Li+=LiFePO4;
(2)充電時(shí)LiFePO4生成FePO4,被氧化,應(yīng)連接電源的正極,故答案為:正極;
(3)放電時(shí),F(xiàn)ePO4被還原而消耗,則電極質(zhì)量減少,故答案為:減少;
(4)電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液,由圖可知,右側(cè)生成氫氣,則氫離子放電,可知為陰極,制備LiOH,Li+由左側(cè)經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換膜向右側(cè)電極移動(dòng),應(yīng)為陽(yáng)離子交換膜,
故答案為:LiOH;陽(yáng).

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)電源新型電池,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查,熟悉元素化合價(jià)是解本題關(guān)鍵,根據(jù)圖片中得失電子判斷正負(fù)極,再結(jié)合圖片書寫電極反應(yīng)式,題目難度不大

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

10.下列關(guān)于元素的敘述正確的是( 。
A.目前使用的元素周期表中,最長(zhǎng)的周期含有36種元素
B.只有在原子中,質(zhì)子數(shù)才與核外電子數(shù)相等
C.金屬元素與非金屬元素能形成共價(jià)化合物
D.非金屬元素形成的共價(jià)化合物中,原子的最外層電子數(shù)只能是2或8

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

11.某烴的密度是氫氣密度的14倍,分子中碳與氫的質(zhì)量比為6:1,寫出分子式C2H4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

8.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,44.8L乙醇中含有的分子數(shù)目為0.2NA
B.常溫常壓下,6.4gSO2中含有的氧原子數(shù)目為0.2NA
C.1L0.1mol•L-1K2CO3溶液中含有的鉀離子數(shù)目為0.1NA
D.100mL1.0mol•L-1FeCl3溶液與足量銅反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.“2015.8.12”天津港爆炸中有一定量的氰化物泄露.氰化物多數(shù)易溶于水,有劇毒,易造成水污染.已知部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表:
弱酸HCOOHHCNH2CO3
電離平衡常數(shù)
( 25℃)
Ki=1.77×10-4Ki=5.0×10-10Ki1=4.3×10-7
Ki2=5.6×10-11
(1)根據(jù)價(jià)鍵規(guī)則,寫出HCN的結(jié)構(gòu)式是H-C≡N;
(2)下列能用于判斷氮、碳兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的是bc.(填序號(hào))
a.氣態(tài)氫化物沸點(diǎn);b.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性強(qiáng)弱;
c.Al2O3+N2+3C═2AlN+3CO;d.單質(zhì)晶體類型;
(3)一定濃度的NaCN溶液pH=9,用離子方程式表示呈堿性的原因是CN-+H2O?HCN+OH-;通過(guò)列式計(jì)算“c(CN-)與c(HCN)”的大小K=$\frac{c(HCN)c(O{H}^{-})}{c(C{N}^{-})}$=$\frac{Kw}{Ka(HCN)}$=$\frac{1{0}^{-14}}{5×1{0}^{-10}}$,$\frac{c(HCN)}{c(C{N}^{-})}$=$\frac{2×1{0}^{-5}}{1{0}^{-5}}$=2,c(CN-)<c(HCN)判斷:c(CN-)<c(HCN)(填“>”、“<”或“=”)
(4)含CN-的污水危害很大.處理該污水時(shí),可在催化劑TiO2作用下用NaClO將CN-氧化成CNO-.CNO-在酸性條件下繼續(xù)被NaClO氧化生成N2與CO2.某環(huán)保部門用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以證明該處理方法的有效性并測(cè)定CN-被處理的百分率.

將濃縮后含CN-的廢水與過(guò)量NaClO溶液的混合液(其中CN-濃度為0.05mol/L)200mL倒入甲中,塞上橡皮塞,一段時(shí)間后,打開(kāi)活塞,使溶液全部放入乙中,關(guān)閉活塞.
①甲中反應(yīng)的離子方程式為CN-+ClO-=CNO-+Cl-;乙中反應(yīng)的離子方程式為2CNO-+3ClO-+2H+═N2+2CO2+3Cl-+H2O.
②乙中生成的氣體除CO2、N2外還有HCl及副反應(yīng)生成的Cl2等,上述實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)定CO2的量來(lái)確定CN-的處理效果.丙中加入的除雜試劑是A(填標(biāo)號(hào)).
(A)飽和食鹽  (B)飽和NaHCO3溶液  (C)濃NaOH溶液  (D)濃硫酸
丁在實(shí)驗(yàn)中的作用是除去混合氣體中Cl2防止對(duì)CO2測(cè)定量的影響.戊中盛有足量的石灰水,若實(shí)驗(yàn)后戊中共生成0.8g沉淀,則該實(shí)驗(yàn)中CN-被處理的百分率>80%(填“>”、“二”或“<”=).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

17.A、B、C、D均為中學(xué)學(xué)的常見(jiàn)物質(zhì)且均含有同一種元素,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(反應(yīng)條件及其他物質(zhì)已經(jīng)略去):

(1)若A能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),D的稀溶液能使藍(lán)色的濕潤(rùn)石蕊試紙變紅,則A為NH3,C物質(zhì)的顏色紅棕色寫出A→B轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式:4NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O.
(2)若A為活潑金屬元素的單質(zhì),焰色反應(yīng)顯黃色,D為強(qiáng)堿,則C是Na2O2.C跟水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑.
(3)若A為常見(jiàn)的淡黃色固體單質(zhì),則A是S,B是SO2,
若將B 氣體與H2S氣體反應(yīng)則會(huì)發(fā)現(xiàn)有淡黃色物質(zhì)產(chǎn)生,原因是(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)2H2S+SO2=3S+2H2O如何檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠨中的陰離子?:取少量于試管中滴入鹽酸無(wú)現(xiàn)象,加入氯化鋇溶液生成白色沉淀證明含有硫酸根離子,.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下不能實(shí)現(xiàn)的是( 。
A.Ca(ClO)2(aq)$\stackrel{CO_{2}}{→}$HClO(aq)$\stackrel{光照}{→}$HCl(aq)
B.NaCl(飽和)$\stackrel{NH_{3}、CO_{2}}{→}$NaHCO3$\stackrel{△}{→}$Na2CO3
C.Al2O3$\stackrel{NaOH(aq)}{→}$NaAlO2(aq)$\stackrel{CO_{2}}{→}$Al(OH)3
D.NaAlO2(aq)$\stackrel{過(guò)量鹽酸}{→}$AlCl3$\stackrel{電解}{→}$Al

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.SO2、CO、CO2、NOх是對(duì)環(huán)境影響較大的幾種氣體,對(duì)它們的合理控制和優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑.
(1)利用電化學(xué)原理將CO、SO2轉(zhuǎn)化為重要化工原料,裝置如圖1所示:

①若A為CO,B為H2,C為CH3OH,則通入CO的一極為正極(填“正”或“負(fù)”).
②若A為SO2,B為O2,C為H2SO4,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
③若A為NO2,B為O2,C為HNO3,則正極的電極反應(yīng)式為:O2+4e-+4H+═2H2O.
(2)碳酸鹽燃料電池以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì),操作溫度為650℃,在此溫度下以鎳為催化劑,以煤氣(CO、H2的體積比為1:1)直接作燃料,其工作原理如圖2所示.
①電池總反應(yīng)為CO+H2+O2=CO2+H2O.
②以此電源電解足量的硝酸銀溶液,若陰極產(chǎn)物的質(zhì)量為21.6g,則陽(yáng)極產(chǎn)生氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為1.12L.電解后溶液體積為2L,溶液的pH約為1.
(3)某研究小組利用下列裝置用N2O4生產(chǎn)新型硝化劑N2O5
①現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖3所示,其中Y為CO2.在該電極上同時(shí)還引入CO2的目的是氧氣可以和二氧化碳共同轉(zhuǎn)化為碳酸根離子;可以保持熔融鹽的成分不變.
②電解過(guò)程中,生成N2O5的電極反應(yīng)方程式為N2O4+HNO3-2e-=2N2O5+2H+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.一定條件下,反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)在10L的密閉容器中進(jìn)行,測(cè)得2min內(nèi)N2的物質(zhì)的量由20mol減小到8mol,則2min內(nèi)用NH3表示的反應(yīng)速率為( 。
A.1.2mol/(L•min)B.6.0mol/(L•min)C.0.6mol/(L•min)D.0.4mol/(L•min)

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同步練習(xí)冊(cè)答案