20.天津是我國研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地.鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷(LiCoO2),充電時LiCoO2中Li被氧化,Li+遷移并以原子形式嵌入電池負極材料碳(C6)中,以LiC6表示.電池反應為CoO2+LiC6$?_{充電}^{放電}$LiCoO2+C6,下列說法正確的是( 。
A.放電時,電池的負極反應為LiC6-e-═Li++C6
B.充電時,電池的正極反應為CoO2+Li++e-═LiCoO2
C.羧酸、醇等含活潑氫的有機物可用作鋰離子電池的電解質(zhì)
D.鋰離子電池的比能量(單位質(zhì)量釋放的能量)低

分析 放電時,電池的正極發(fā)生得電子的還原反應,CoO2+Li++e-=LiCoO2,負極發(fā)生失電子的氧化反應,反應為LiC6-e-═Li++C6,充電時,電解池的陰極反應和放電時的負極反應互為逆過程,陽極反應和放電時的正極反應互為逆過程,由電解池的總反應來確定充放電時的電極反應,由于單質(zhì)鋰較活潑,易與羧酸以及醇反應而變質(zhì),電解質(zhì)不能含有羧酸和醇.

解答 解:A、放電時,電池的負極發(fā)生失電子的氧化反應,電極反應為LiC6-e-═Li++C6,故A正確;
B、充電時是電解池原理,電池的正極和電源的正極相連,陽極上發(fā)生失電子的氧化反應,CoO2+Li++e-═LiCoO2是放電時的正極反應式,故B錯誤;
C、由于單質(zhì)鋰較活潑,易與醇以及羧酸類物質(zhì)反應而變質(zhì),電解質(zhì)不能含有醇和羧酸,故C錯誤.
D、鋰離子電池的比能量高,故D錯誤.
故選A.

點評 本題考查鋰電池的組成好工作原理,題目難度不大,本題注意鋰電池的組成和工作原理,注意從總電池反應根據(jù)化合價的變化判斷.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.實驗室用共沉淀法制備納米級Fe3O4的流程如下:

該方法的關鍵為促進晶粒形成,并控制晶體生長.試回答下列問題:
(1)該反應原理的是將一定量的FeCl3、FeCl2加入到6mol/L的NaOH溶液中,并調(diào)節(jié)pH=6時,便可得到黑色的糊狀物Fe3O4,試用離子方程式可表示為該反應Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O.
(2)反應溫度需控制在50℃,其方法是B.
A、酒精燈加熱控制其溫度為50℃B、用水浴加熱,并控制水浴溫度為50℃
(3)從黑色糊狀物的懸濁液中分離出Fe3O4的實驗操作是過濾.
(4)如何判斷沉淀已經(jīng)洗滌干凈取最后的傾出液,取少量最后的傾出液于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,溶液不變血紅色則已洗凈(或取少量最后的傾出液于試管中,滴加幾滴經(jīng)稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,不產(chǎn)生沉淀則已洗凈.).
(5)確認所得Fe3O4達到納米級的簡單實驗是做丁達爾效應實驗(用一支激光筆照射所得產(chǎn)物,如有一條光亮的通路,證明已達納米級).

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11.酸性鋅錳干電池是一種一次電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物,該電池在放電過程產(chǎn)生MnOOH,回收處理該廢電池可得到多種化工原料,有關數(shù)據(jù)下表所示:溶解度/(g/100g水)
溫度/℃
化合物
 0 20 40 60 80 100
 NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3
 ZnCl2 343 395 452 488 541 614
化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3
Ksp近似值10-1710-1710-39
回答下列問題:
(1)該電池的正極反應式為MnO2+H++e-=MnOOH,電池反應的離子方程式為2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+
(2)維持電流強度為0.5A,電池工作五分鐘,理論上消耗Zn0.05g.(已經(jīng)F=96500C/mol)
(3)廢電池糊狀填充物加水處理后,過濾,濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通過
加熱濃縮、冷卻結晶分離回收;濾渣的主要成分是MnO2、碳粉和MnOOH,欲從中得到較純的MnO2,最簡便的方法是空氣中加熱,其原理是碳粉轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸,MnOOH氧化為二氧化錳.
(4)用廢電池的鋅皮制備ZnSO4•7H2O的過程中,需去除少量雜質(zhì)鐵,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,鐵變?yōu)镕e3+,加堿調(diào)節(jié)至pH為2.7時,鐵剛好完全沉淀(離子濃度小于1×10-5mol/L時,即可認為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿調(diào)節(jié)至pH為6時,鋅開始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1mol/L).若上述過程不加H2O2后果是Zn2+和Fe2+分離不開,原因是Zn(OH)2、Fe(OH)2的Ksp相近.

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8.(1)工業(yè)合成氨與制備HNO3一般可連續(xù)生產(chǎn),其流程如圖1:

①寫出工業(yè)合成氨的化學方程式N2+3H2$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$2NH3,上述尾氣中的NO2一定條件下可與氨氣反應轉(zhuǎn)化為氮氣,則該反應的化學方程式為6NO+4NH3$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$5N2+6H2O.
②某同學在實驗室蒸餾含有Mg(NO32的稀硝酸制取濃硝酸,除導管、酒精燈、牛角管、錐形瓶外,還需的玻璃儀器有蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管.
(2)某興趣小組采用圖2裝置制取并探究SO2氣體的性質(zhì).

①下列實驗方案適用于上圖所示裝置制取所需SO2的是B(填序號).
A.Na2SO3溶液與HNO3B.Na2SO3固體與濃硫酸
C.固體硫在純氧中燃燒D.銅與濃H2SO4
②組裝完儀器后,檢查裝置氣密性的方法是:關閉活塞b,在d的出口處連接一導管并插入水中,用手捂(或酒精燈微熱)c,若導管末端有氣泡冒出,停止手捂(或加熱),導管末端有穩(wěn)定的水柱,則該裝置的氣密性良好.
③若要證明c中生成的氣體是SO2,d中加入品紅溶液后,打開活塞b,反應開始,待d中溶液紅色褪去后,再加熱(填實驗的操作)試管d中的溶液,顏色又恢復,證明氣體是SO2
④指導老師指出應增加一尾氣吸收裝置,并幫助同學們設計了如圖3裝置,其中合理的是AD(填序號).

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15.據(jù)報道,以硼氫化合物NaBH4(B元素的化合價為+3)和H2O2作原料的燃料電池可用作空軍通信衛(wèi)星電源,負極材料采用Pt/C,正極材料采用MnO2,其工作原理如圖所示.下列說法正確的是( 。
A.電池放電時Na+從b極區(qū)移向a極區(qū)
B.電極b采用MnO2,MnO2既作電極材料又有催化作用
C.每消耗1 mol H2O2,轉(zhuǎn)移的電子為1 mol
D.該電池的正極反應為BH4-+8OH--8e-═BO2-+6H2O

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5.根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)完成下列題型.
(Ⅰ) A、B、C、D均為中學化學常見的純凈物,A是單質(zhì).它們之間有如圖的反應關系:
(1)若A是黃色固體,C、D是氧化物,C是造成酸雨的主要物質(zhì),但C也有其廣泛的用途,寫出其中的2個用途:漂白、殺菌、消毒、作為硫酸的原料等.
(2)若B是氣態(tài)氫化物,C、D是氧化物且會造成光化學煙霧污染.B與C在一定條件下反應生成的A是大氣的主要成分,寫出該反應的化學方程式:4NH3+6NO$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$5N2+6H2O.
(3)若D物質(zhì)具有兩性,②、③反應均要用強堿溶液,④反應時通入過量的一種引起溫室效應的主要氣體.寫出單質(zhì)A與堿反應的離子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.
(4)若A是太陽能電池用的光伏材料.C、D為鈉鹽,兩種物質(zhì)中鈉、氧外的元素為同一主族,且溶液均顯堿性.寫出②反應的化學方程式:Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2↑.
(Ⅱ)鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應用廣泛,請根據(jù)下列實驗回答問題.
(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C).X在足量的空氣中高溫煅燒,生成有磁性的固體Y,將Y溶于過量鹽酸后溶液中大量存在的陽離子是Fe2+、Fe3+、H+;
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等離子,向其中加入過量的NaOH溶液后,過濾,將濾渣高溫灼燒,并將灼燒后的固體投入過量的稀鹽酸中,所得溶液與原溶液相比,溶液中大量減少的陽離子是BC.
A.Mg2+      B.Fe2+      C.Al3+       D.Cu2+
(3)氧化鐵是重要的工業(yè)顏料,用廢鐵屑制備它的流程如圖:

回答下列問題:
①操作Ⅰ的名稱是過濾.
②請寫出生成FeCO3沉淀的離子方程式:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O.

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12.電鍍含鉻廢水的處理方法較多.
Ⅰ.某工業(yè)廢水中主要含有Cr3+,同時還含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等,且酸性較強.為回收利用,通常采用如圖流程處理:

已知:(1)Cr(OH)3與Al(OH)3性質(zhì)相似,為兩性氫氧化物;Cr(OH)3→NaCrO2→Na2CrO4→Na2Cr2O7
(2)Cu(OH)2能溶于氨水:Cu(OH)2+4NH3•H2O═[Cu(NH34]2++2OH-+4H2O
請回答:
(1)操作Ⅰ的名稱過濾,上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同,進行該實驗操作所需要的主要玻璃儀器除燒杯、漏斗外,還有玻璃棒.
(2)濾渣Ⅰ的主要成分為Cu(OH)2、Fe(OH)3 (寫化學式),試劑乙的名稱氨水.
(3)加入試劑甲的目的將Fe2+氧化成Fe3+
(4)廢水處理流程中生成濾渣Ⅲ的離子方程式2H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-
Ⅱ.酸性條件下,六價鉻主要以Cr2O72-形式存在.工業(yè)上用以下方法處理處理含Cr2O72-的廢水:
①往廢水中加入適量的NaCl,攪拌均勻;
②用Fe為電極進行電解,經(jīng)過一段時間,最后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀產(chǎn)生;
③過濾回收沉淀,廢水達到排放標準.
(5)電解時能否用Cu電極來代替Fe電極不能(填“能”或“不能”),理由因陽極產(chǎn)生的Cu2+不能使Cr2O72-還原到低價態(tài).

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9.化合物A最早發(fā)現(xiàn)于酸牛奶中,它是人體內(nèi)糖類代謝的中間體.可由馬鈴薯、玉米淀粉等發(fā)酵制得.A的鈣鹽是人們喜愛的補鈣劑之一.A在某種催化劑的存在下進行氧化,其產(chǎn)物不能發(fā)生銀鏡反應.在濃硫酸存在下,A可發(fā)生如圖所示的反應.

試回答下列問題:
(1)寫出下列有機物的結構簡式:
BCH3CH(OH)COOCH2CH3,DD為CH3COOCH(CH3)C.
(2)寫出下列化學反應方程式以及反應所屬類型:
A→E的化學方程式:;反應類型:消去反應;
A→F的化學方程式:;反應類型:酯化反應或取代反應.

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10.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值.下列說法正確的是( 。
A.7.1gCl2與足量的氫氧化鈉溶液反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定為0.2NA
B.在常溫常壓下,11.2 升氯氣含有的分子數(shù)為0.5NA
C.常溫常壓下,32 g O2和O3的混合氣體所含原子數(shù)為2NA
D.1 molFe與足量的Cl2反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA

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