15.中科院深圳研究院成功開(kāi)發(fā)出一種新型鋁-石墨雙離子電池,可大幅度提升電動(dòng)汽車的使用性能,其工作原理如圖所示.充電過(guò)程中,石墨電極發(fā)生陰離于插層反應(yīng),而鋁電極發(fā)生鋁-鋰合金化反應(yīng),下列敘述正確的是( 。
A.放電時(shí),電解質(zhì)中的Li+向左端電極移動(dòng)
B.充電時(shí),與外加電源負(fù)極相連一端電極反應(yīng)為:AlLi-e-═Li++Al
C.充電時(shí),若轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,則鋁電極上增重5.4 g
D.放電時(shí),正極反應(yīng)式為CR(PF6)+e-═PF6-+CR

分析 由圖電子的流向可知,左邊是負(fù)極,右邊是原電池的正極,
A、原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng);
B、充電時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng);
C、充電時(shí),鋁電極的電極反應(yīng)式為:Li++Al+e-═AlLi,所以若轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,增重為0.2×7=1.4g;
D、放電時(shí),正極CR(PF6)發(fā)生還原反應(yīng).

解答 解:A、原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng),所以電解質(zhì)中的Li+向右端移動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B、充電時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng),所以電極反應(yīng)式為:Li++Al+e-═AlLi,故B錯(cuò)誤;
C、充電時(shí),鋁電極的電極反應(yīng)式為:Li++Al+e-═AlLi,所以若轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,增重為0.2×7=1.4g,而不是5.4 g,故C錯(cuò)誤;
D、放電時(shí),正極CR(PF6)發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CR(PF6)+e-═PF6-+CR,故D正確;
故選D.

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生二次電池中電極反應(yīng)的書寫以及計(jì)算知識(shí),注意原電池和電解池的工作原理是關(guān)鍵,難度中等.

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

5.下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又是吸熱反應(yīng)的是(  )
A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)B.Ca(OH)2與NH4Cl的反應(yīng)
C.灼熱的炭與CO2的反應(yīng)D.天然氣在氧氣中的燃燒反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

6.同時(shí)符合下列三個(gè)條件的B(    )的同分異構(gòu)體的數(shù)目有4個(gè);寫出其中任意一個(gè)同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:(或
Ⅰ.含有間二取代苯環(huán)結(jié)構(gòu)
Ⅱ.屬于芳香酸酯
Ⅲ.與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

3.氮氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一,消除氮氧化物有多種方法.
(1)目前,應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)是NH3催化還原法,化學(xué)反應(yīng)可表示為:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)═2N2(g)+3H2O(g)△H<0
①該反應(yīng)中,反應(yīng)物總能量>(填“>”、“<”或“=”)生成物總能量.
②當(dāng)該反應(yīng)有2mol N2(g)生成時(shí),電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為6mol.
③該反應(yīng)中,還原劑為NH3(填化學(xué)式),氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為1:1.
(2)也可以利用甲烷催化還原氮氧化物.已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol
則CH4(g)將NO(g)還原為N2(g)的熱化學(xué)方程式是CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
(3)還可利用ClO2 消除氮氧化物的污染,反應(yīng)過(guò)程如下(部分反應(yīng)物或生成物略去):NO$→_{反應(yīng)Ⅰ}^{ClO_{2}}$NO2$→_{反應(yīng)Ⅱ}^{Na_{2}SO_{3}水溶液}$N2
反應(yīng)I的產(chǎn)物中還有兩種強(qiáng)酸生成,且其中一種強(qiáng)酸為硝酸,且硝酸與NO3物質(zhì)的量相等,則化學(xué)反應(yīng)方程式為2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl,反應(yīng)中若生成22.4L N2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則消耗ClO2135g.
(4)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置.如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定.
(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽ぷ鲿r(shí)電流方向?yàn)閎→a(用a、b和箭頭表示).
(2)負(fù)極的電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-=2H2O.
(3)電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)樵龃箅姌O單位面積吸附H2和O2的分子數(shù),增大反應(yīng)速率.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

10.聚苯乙烯塑科在生產(chǎn),生活中有廣泛應(yīng)用,其單體苯乙烯可由乙苯和二氧化碳在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)制。,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( 。
A.苯乙烯分子中含有4個(gè)碳碳雙鍵B.苯乙烯分子式為C8H10
C.乙苯有三種同分異構(gòu)體D.乙苯能發(fā)生取代、加成和氧化反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

20.下列有關(guān)碳及其化合物的化學(xué)用語(yǔ)正確的是( 。
A.乙炔的結(jié)構(gòu)式為CH≡CHB.甲烷分子的比例模型為
C.碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖為 D.碳原子最外層電子的軌道表示式為 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

7.下列元素屬于第ⅦA族的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.不能用元素周期律解釋的是( 。
A.氯與鈉形成離子鍵,氯與硅形成共價(jià)鍵
B.向淀粉KI溶液中滴加溴水,溶液變藍(lán)
C.向Na2SO3溶液中滴加鹽酸,有氣泡生成
D.F2在暗處遇H2即爆炸,I2在暗處遇H2幾乎不反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.為檢測(cè)某食品中亞硫酸鹽含量(通常以1kg樣品中含SO2的質(zhì)量計(jì)),某研究小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程:

(1)通入N2的目的是使反應(yīng)產(chǎn)生的SO2氣體充分逸出,減小實(shí)驗(yàn)誤差;
(2)第①步反應(yīng)的離子方程式是SO2+H2O2→2H++SO42-;
(3)滴定實(shí)驗(yàn)若選擇酚酞作指示劑,則滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是溶液由無(wú)色變?yōu)榉奂t色,且半分鐘內(nèi)不褪色,滴定過(guò)程中以下操作使測(cè)定結(jié)果偏高的是ad(填編號(hào));
a.洗凈的滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗b.滴定中向錐形瓶?jī)?nèi)壁加少量水
c.滴定前滴定管正常,滴定后尖嘴部分有氣泡d.錐形瓶用待測(cè)液洗滌2-3次
(4)若實(shí)驗(yàn)室欲制取SO2可選用試劑ac(填編號(hào));
a.銅和濃硫酸b.硫和氧氣c.亞硫酸鈉和濃度70%的硫酸d.亞硫酸鈣和硝酸
(5)往BaCl2溶液中通入SO2至飽和,無(wú)明顯現(xiàn)象,再通入NH3后出現(xiàn)白色沉淀,此時(shí)溶液中一定有的溶質(zhì)是NH4Cl.請(qǐng)用電離平衡解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:SO2通入BaCl2溶液后,溶液中存在如下反應(yīng)和電離:SO2+H2O?H2SO3,H2SO3?HSO3-+H+,HSO3-?H++SO32-,未通入NH3前溶液中SO32-的濃度較小,通入NH3后,H+濃度減小,平衡右移,SO32-的濃度增大,與Ba2+結(jié)合形成沉淀;
(6)H2O2是一種綠色氧化劑.某NH4Cl樣品中含少量Fe2+、SO42-,將產(chǎn)品溶解,加入H2O2,加熱至沸,再加入BaCl2溶液,過(guò)濾,蒸發(fā)結(jié)晶,即得到工業(yè)氯化銨.濾渣的主要成分是BaSO4和Fe(OH)3

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