【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予三位開發(fā)鋰離子電池的科學(xué)家。某高能鋰離子電池的反應(yīng)方程式為(x＜1)。以該鋰離子電池為電源、苯乙酮為原料制備苯甲酸的裝置如圖所示(苯甲酸鹽溶液酸化后可以析出苯甲酸)。下列說法正確的是

A.電池放電時(shí)，Li+向b極移動(dòng)

B.電池充電時(shí)，a極反應(yīng)式為LiCoO2－xe－=Lil－xCoO2+xLi+

C.M為陽離子交換膜

D.生成苯甲酸鹽的反應(yīng)為+3IO→+ CHI3+2OH-

【答案】BD

【解析】

根據(jù)鋰離子電池的反應(yīng)方程式為Li1一xCoO2+Lix C6LiCoO2+C6 (x＜1)可知，放電時(shí)LixC6發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，LixC6所在電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為LixC6-xe-=xLi++C6，則Li1一xCoO2所在電極為正極，電極反應(yīng)式為xLi++xe-+L1-x CoO2═LiCoO2；根據(jù)電解池中物質(zhì)轉(zhuǎn)化：H2O→H2可知，電解池右側(cè)為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，與原電池的負(fù)極相接，即b電極為原電池的負(fù)極、a電極為原電池的正極，電解池的左側(cè)為電解池的陽極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2I--2e-=I2，I2發(fā)生歧化反應(yīng)生成IO-，離子方程式為I2+2OH-=I-+IO-+H2O，據(jù)此分析解答。

A．根據(jù)電解池中H2O→H2可知，電解池右側(cè)為陰極，與原電池的負(fù)極相接，即b電極為原電池的負(fù)極，則a電極為原電池的正極，電池放電時(shí)為原電池，原電池中，陽離子向正極移動(dòng)，則Li+向a極移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)分析，a電極為原電池的正極，電極反應(yīng)式為xLi++xe-+L1-x CoO2═LiCoO2；電池充電時(shí)，a電極為電解池的陽極，電極反應(yīng)式為LiCoO2－xe－=Lil－xCoO2+xLi+，故B正確；

C．由于陽極區(qū)還發(fā)生I2+2OH=I+IO+H2O的反應(yīng)，反應(yīng)條件為堿性，陰極反應(yīng)式為2H2O+2e=2OH+H2↑，OH-應(yīng)通過交換膜M進(jìn)入陽極區(qū)，所以M為陰離子交換膜，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)圖示，苯乙酮與IO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成苯甲酸鹽和CHI3，苯乙酮被氧化，IO被還原，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，反應(yīng)為+3IO→+ CHI3+2OH-，故D正確；

答案選BD。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某研究小組對(duì)碘化鉀溶液在空氣中發(fā)生氧化反應(yīng)的速率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

（初步探究）

示意圖

序號(hào)

溫度

試劑A

現(xiàn)象

①

0°C

0.5 molL1稀硫酸

4 min 左右出現(xiàn)藍(lán)色

②

20°C

1 min 左右出現(xiàn)藍(lán)色

③

20°C

0.1 molL1稀硫酸

15 min 左右出現(xiàn)藍(lán)色

④

20°C

蒸餾水

30 min 左右出現(xiàn)藍(lán)色

（1）為探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)②中試劑 A 應(yīng)為______________。

（2）寫出實(shí)驗(yàn)③中 I-反應(yīng)的離子方程式：_____________________。

（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)②③④，可以得出的結(jié)論：_______________________。

（繼續(xù)探究）溶液 pH 對(duì)反應(yīng)速率的影響查閱資料：

i.pH＜11.7 時(shí)，I-能被O2 氧化為 I2。

ii.pH= 9.28 時(shí)，I2發(fā)生歧化反應(yīng)：3I2 +6OH-=IO3-+5I-+3H2O，pH越大，歧化速率越快。

（4）小組同學(xué)用 4 支試管在裝有 O2 的儲(chǔ)氣瓶中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。

序號(hào)

⑤

⑥

⑦

⑧

試管中溶液的 pH

8

9

10

11

放置 10 小時(shí)后的現(xiàn)象

出現(xiàn)藍(lán)色

顏色無明顯變化

分析⑦和⑧中顏色無明顯變化的原因_______。

（5）甲同學(xué)利用原電池原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí) pH=10 的條件下確實(shí)可以發(fā)生 I-被 O2 氧化為 I2 的反應(yīng)，如圖所示，請(qǐng)你填寫試劑和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

試劑1______________。 試劑2______________。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：___________________________。

（深入探究）較高溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響

小組同學(xué)分別在敞口試管和密閉試管中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)⑨和⑩。

序號(hào)

溫度

試劑

現(xiàn)象

⑨敞口試管

水浴

70°C

5 mL 1 molL1 KI 溶液

5 mL 0.5 molL1 稀硫酸

20 min 內(nèi)仍保持無色，冷卻至室溫后滴加淀粉溶液出現(xiàn)藍(lán)色

⑩密閉試管

溶液迅速出現(xiàn)黃色，且黃色逐漸加深，冷卻至室溫后滴加淀粉溶液出現(xiàn)藍(lán)色

（6）對(duì)比實(shí)驗(yàn)⑨和⑩的現(xiàn)象差異，該小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)⑨中的現(xiàn)象提出兩種假設(shè)，請(qǐng)你補(bǔ)充假設(shè) 1。

假設(shè) 1：_______________。

假設(shè) 2：45°C 以上 I2 易升華，70°C 水浴時(shí)，c（I2）太小難以顯現(xiàn)黃色。

（7）針對(duì)假設(shè) 2 有兩種不同觀點(diǎn)。你若認(rèn)為假設(shè) 2 成立，請(qǐng)推測(cè)試管⑨中“冷卻至室溫后滴加淀粉出現(xiàn)藍(lán)色”的可能原因_______________（寫出一條）。你若認(rèn)為假設(shè) 2 不成立，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明_______________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】高溫下，超氧化鉀晶體(KO2)呈立方體結(jié)構(gòu)。如圖為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞。則下列有關(guān)說法正確的是(　　)

A. 晶體中與每個(gè)K＋距離最近的O2-有6個(gè)

B. 超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個(gè)晶胞含有1個(gè)K＋和1個(gè)O2-

C. KO2中陰、陽離子個(gè)數(shù)比為1:2

D. 晶體中所有原子之間都以離子鍵結(jié)合

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】四種短周期元素A、B、C、D，E是過渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為：，B是同周期除稀有氣體外半徑最大的元素，C的最外層有三個(gè)未成對(duì)電子，E的外圍電子排布式為3d64s2�；卮鹣铝袉栴}：

（1）A為__________(寫出元素符號(hào))，電子排布式是_____________；

（2）C為________(寫出元素符號(hào))，價(jià)電子排布式是________________；

（3）D的電子排布圖是__________；

（4）E的原子結(jié)構(gòu)示意圖是_______________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】以Fe3O4／Pd為催化材料，利用電化學(xué)原理實(shí)現(xiàn)H2消除酸性廢水中的，其反應(yīng)過程如圖所示[已知Fe3O4中Fe元素化合價(jià)為+2、+3價(jià)，分別表示為Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)]。下列說法錯(cuò)誤的是

A.處理的電極反應(yīng)為2NO2-+8H++6e－=N2↑+4H2O

B.Fe(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)的相互轉(zhuǎn)化起到了傳遞電子的作用

C.用該法處理后，水體的pH降低

D.消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72LH2，理論上可處理含NO2-4.6mg·L－1的廢水2m3

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】常溫下，分別取未知濃度的AOH和BOH兩種堿的稀溶液，加水稀釋至原體積的n倍。兩溶液稀釋倍數(shù)的對(duì)數(shù)值(lgn)與溶液的pH變化關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是

A.水的電離程度：Z＞X=Y

B.常溫下，Kb(BOH)＜Kb(AOH)

C.中和等體積X、Y兩點(diǎn)溶液，后者消耗HC1的物質(zhì)的量多

D.物質(zhì)的量濃度相同的AC1溶液和BC1溶液，前者陽離子濃度之和小于后者

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】元素X的基態(tài)原子中的電子共有7個(gè)能級(jí)，且最外層電子數(shù)為1，X原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，Y原子是最輕的原子，人們?cè)A(yù)言它可能是所有元素之母。

(1)X基態(tài)原子的電子排布式為___。

(2)C、H、O、N四種原子的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>___。

(3)Y負(fù)離子基態(tài)電子排布式為___。

(4)下列變化：H-(g)=H(g)+e-吸收的能量為73kJ/mol，H(g)=H+(g)+e-吸收的能量為1311kJ/mol，則氫負(fù)離子的第一電離能為__。

(5)水溶液中有H3O+、H5O、H9O等微粒的形式。H3O+中，中心原子的雜化類型是__，請(qǐng)畫出H5O的結(jié)構(gòu)式：__。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】2019年，我國(guó)科學(xué)家研發(fā)出一種新型的鋅碘單液流電池，已知M為陰離子交換膜，其原理如圖所示。下列說法不正確的是

A.放電時(shí)A電極反應(yīng)式為：Zn-2e﹣= Zn2+

B.充電時(shí)，B極與外接電源正極相連

C.放電時(shí)電解質(zhì)儲(chǔ)罐中離子濃度增大

D.放電時(shí)當(dāng)A極減少65g時(shí)，C區(qū)Cl﹣增加2NA

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】 —NMR(核磁共振)、 —NMR可用于測(cè)定蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的空間結(jié)構(gòu)，瑞士科學(xué)家?guī)鞝柼�、維特里希等人為此獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。下列有關(guān)、的敘述正確的是( )

A. 與互為同位素B. 與C60互為同素異形體

C. 、具有相同的中子數(shù)D. 的核外電子數(shù)與中子數(shù)相同

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案