【題目】已知某高能鋰離子電池的總反應(yīng)為：2Li+FeS= Fe +Li2S，電解液為含LiPF6．SO(CH3)2的有機(jī)溶液（Li+可自由通過(guò)）。某小組以該電池為電源電解廢水并獲得單質(zhì)鎳，工作原理如圖所示。

下列分析正確的是

A. 該鋰離子電池正極反應(yīng)為FeS+2Li++2e-=Fe +Li2S

B. X與電池的Li電極相連

C. 電解過(guò)程中c(BaC12)保持不變

D. 若去掉陽(yáng)離子膜將左右兩室合并，則X電極的反應(yīng)不變

【答案】A

【解析】

通過(guò)總反應(yīng)可知，Li發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，FeS發(fā)生還原反應(yīng)，作正極；以該電池為電源電解廢水并獲得單質(zhì)鎳，即發(fā)生還原反應(yīng)，故Y極為陰極，與Li電極相連，X為陽(yáng)極，與FeS電極相連。據(jù)此解答。

A. 由上述分析可知，FeS發(fā)生還原反應(yīng)作正極，電極反應(yīng)式為：FeS+2Li++2e-=Fe +Li2S，故A正確；

B. X為陽(yáng)極，與FeS電極相連，故B錯(cuò)誤；

C. 電解過(guò)程中，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH--4e- =2H2O+O2↑，陽(yáng)極區(qū)的Ba2+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入BaCl2溶液中；陰極發(fā)生還原反應(yīng)：Ni2+ +2e-=Ni，溶液中Cl-通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入BaCl2溶液中。故電解過(guò)程中，BaCl2的物質(zhì)的量濃度將不斷增大，故C錯(cuò)誤；

D.若將陽(yáng)離子交換膜去掉，因BaCl2溶液中含有C1-，故陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：2C1--2e-=Cl2↑，故X電極的電極反應(yīng)發(fā)生改變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案選A。

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：

【題目】高純六水氯化鍶晶體(SrCl2·6H2O)可作有機(jī)合成的催化劑。用碳酸鍶礦石(含少量BaCO3、FeO、SiO2等雜質(zhì))制備高純六水氯化鍶晶體的過(guò)程如圖所示。

已知：

I．25℃，Ksp[Fe(OH)3]=1．0×10-38 ，Ksp[Fe(OH)2]=1．0×10-16

Ⅱ．SrCl2·6H2O晶體在61℃時(shí)開(kāi)始失去結(jié)晶水，100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水。

請(qǐng)回答：

(1)步驟①中將礦石制成漿液能加快反應(yīng)速率的原因是_____________________________。

(2)在“漿液”中加入工業(yè)鹽酸，測(cè)得鍶的浸出率與溫度、時(shí)間的關(guān)系如圖所示：

據(jù)此合適的工業(yè)生產(chǎn)條件為_________________________。

(3)步驟②“溶液”中加入30％的H2O2，其作用是_____________________________(用離子方程式表示)。

(4)步驟③所得濾渣的主要成分除Fe(OH)3外，還有_______________________(填化學(xué)式)；25℃，為使Fe3+沉淀完全需調(diào)節(jié)溶液pH值最小為_____________(當(dāng)離子濃度減小至1．0×10-5mol·L-1時(shí)，可認(rèn)為沉淀完全)。

(5)關(guān)于上述流程中各步驟的說(shuō)法，正確的是___________(填標(biāo)號(hào))。

A．步驟④用60℃的熱水浴加熱蒸發(fā)至有晶膜出現(xiàn)

B．步驟④冷卻結(jié)晶過(guò)程中應(yīng)通入HC1氣體

C．步驟⑤干燥SrCl2·6H2O晶體可以采用減壓干燥

(6)為測(cè)定所得SrCl2·6H2O(Mr=267)晶體樣品的純度，設(shè)計(jì)了如下方案：稱(chēng)取1．10g樣品溶解于適量水中，向其中加入含AgNO31．70g的AgNO3溶液(溶液中除Cl-外，不含其它與Ag+反應(yīng)生成沉淀的離子)，C1-即被全部沉淀。然后用含Fe3+的溶液作指示劑，用0．100 mol·L-1的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的AgNO3溶液，使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出，當(dāng)___________時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn)，用去NH4SCN溶液20．00 mL，則原SrCl2·6H2O晶體的純度為________________％(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】最新研究表明As2O3在醫(yī)藥領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某小組從工業(yè)廢料中提取As2O3設(shè)計(jì)流程如下：

已知：H3AsO3為弱酸，熱穩(wěn)定性差。

（1）寫(xiě)出一條“堿浸”時(shí)提高浸取率的方法____；“堿浸”中H3AsO3轉(zhuǎn)化成Na3AsO3的離子方程式為____。

（2）“氧化”時(shí)常在向混合液中通入O2時(shí)對(duì)體系加壓，目的是____。

（3）“沉砷”過(guò)程中有如下反應(yīng)：

① ＜0

② ＞0

沉砷率與溫度關(guān)系如圖。沉砷最佳溫度為____，高于85℃時(shí)，沉砷率下降的原因是____。

（4）“還原”過(guò)程中獲得H3 AsO3的化學(xué)反應(yīng)方程式為____；“操作A”為：____、過(guò)濾；濾液Ⅱ的主要成分是____。

（5）若每步均完全反應(yīng)，“氧化’’和“還原”時(shí)消耗相同條件下O2和SO2體積分別為xL、yL，則廢水中n(H3AsO3)：n(H3AsO4)=____（寫(xiě)出含x、y的計(jì)算式）。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】金屬鉬具有高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)、耐磨抗腐性，用于制火箭、衛(wèi)星的合金構(gòu)件。鉬酸鈉晶體(Na2MoO42H2O)是一種重要的金屬緩蝕劑。利用鉬礦(主要成分MoS2，還含少量鈣、鎂等元素)為原料冶煉金屬鉬和鉬酸鈉晶體的主要流程圖如下：

(1)Na2MoO42H2O中鉬元素的價(jià)態(tài)為___，煅燒產(chǎn)生的尾氣引起的環(huán)境危害主要是_______。

(2)用濃氨水溶解粗產(chǎn)品的離子方程式是_________，由圖中信息可以判斷MoO3是___氧化物。（填“酸性”、“堿性”或“兩性”）

(3)操作I是_____，操作Ⅱ所得的鉬酸要水洗，檢驗(yàn)鉬酸是否洗滌干凈的方法是____。

(4)采用 NaClO氧化鉬礦的方法將礦石中的鉬浸出，該過(guò)程放熱。

①請(qǐng)配平以下化學(xué)反應(yīng)：

___NaClO +___MoS2 + ___NaOH →___Na2MoO4 +___Na2SO4 +___NaCl +___H2O。

②鉬的浸出率隨著溫度變化如圖，當(dāng)溫度高于50℃后浸出率降低的可能原因是______（寫(xiě)一點(diǎn)）。

(5)鋰和MoS2可充電電池的工作原理為xLi+nMoS2Lix(MoS2)n，則電池充電時(shí)陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為______。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】斷開(kāi)1 mol AB(g)分子中的化學(xué)鍵使其分別生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子所吸收的能量稱(chēng)為A—B鍵的鍵能。下表列出了一些化學(xué)鍵的鍵能E：

化學(xué)鍵

H—H

Cl—Cl

O===O

C—Cl

C—H

O—H

H—Cl

E/kJ·mol－1

436

247

x

330

413

463

431

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

如圖表示某反應(yīng)的能量變化關(guān)系，則此反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，其中ΔH＝______________(用含有a、b的關(guān)系式表示)。

若圖示中表示反應(yīng) H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，則b＝________kJ·mol－1，x＝__________。

(3)歷史上曾用“地康法”制氯氣，這一方法是用CuCl2作催化劑，在450 ℃利用空氣中的氧氣跟氯化氫反應(yīng)制氯氣。反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。若忽略溫度和壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)熱的影響，根據(jù)上題中的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算當(dāng)反應(yīng)中有1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，反應(yīng)的能量變化為______________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)下圖是1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成CO2 和NO過(guò)程中的能量變化示意圖，請(qǐng)寫(xiě)出NO2 和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 _______________________________________。

(2)在0.5 L的密閉容器中，一定量的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

T/℃

200

300

400

K

K1

K2

0.5

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①試比較K1、K2的大小，K1_________K2(填”＞”“=“或”＜”)。

②下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_________(填序號(hào)字母)。

a．容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2 b．3v正(N2)= v逆(H2)

c．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 d．混合氣體的密度保持不變

③400℃時(shí)，反應(yīng)2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K為______。當(dāng)測(cè)得NH3、N2、H2的濃度分別為3 mol L1、2 mol L1、1 mol L1時(shí)，則該反應(yīng)的v正(N2)____v逆(N2)(填”＞”“=“或”＜”)。

(3)在容積為2 L的密閉容器中，充入一定量CO2和H2合成甲醇(CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝－58 kJ·mol1)，在其他條件不變時(shí)，溫度T1、T2對(duì)反應(yīng)的影響圖像如圖。

①溫度為T1時(shí)，從反應(yīng)到平衡，生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)＝______mol·L1·min1。

②圖示的溫度T1______T2(填寫(xiě)“>”、“<”或“=”)。

(4)以甲烷為燃料的新型電池的成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池，下圖是目前研究較多的一類(lèi)固體氧化物燃料電池的工作原理示意圖。

①B電極的反應(yīng)式為_____________________________________。

②若用該燃料電池作電源，用石墨作電極電解100 mL 1 mol·L1的硫酸銅溶液，當(dāng)兩極收集到的氣體體積相等時(shí)，理論上消耗甲烷的體積為_________(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

氮的化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。

（1）氮化鎵(GaN)是新型的半導(dǎo)體材料。基態(tài)氮原子的核外電子排布圖為____；基態(tài)鎵(Ga)原子的核外具有____種不同能量的電子。

（2）乙二氨的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(H2N-CH2-CH2-NH2，簡(jiǎn)寫(xiě)為en)。

①分子中氮原子軌道雜化類(lèi)型為____；

②乙二氨可與銅離子形成配合離子[Cu(en)2]2+，其中提供孤電子對(duì)的原子是____，配合離子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____；

③乙二氨易溶于水的主要原因是____。

（3）氮化硼(BN)是一種性能優(yōu)異、潛力巨大的新型材料，主要結(jié)構(gòu)有立方氮化硼（如圖1）和六方氮化硼（如圖2），前者類(lèi)似于金剛石，后者與石墨相似。

①圖1中氮原子的配位數(shù)為____，離硼原子最近且等距離的硼原子有____個(gè)；

②已知六方氮化硼同層中B與N之間的距離為acm，密度為dgcm-3，則相鄰層與層之間的距離為____pm(列出表達(dá)式)。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下面列出了幾組物質(zhì)，請(qǐng)將物質(zhì)的合適組號(hào)填寫(xiě)在空格上。同位素 ，同系物 ，同素異形體 ，同分異構(gòu)體 。

①金剛石與“足球烯”C60； ②D與T； ③16O、17O和18O；④氧氣（O2）與臭氧（O3）； ⑤CH4和CH3CH2CH3；⑥乙醇（CH3CH2OH）和甲醚（CH3OCH3）；

⑦⑧

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

裝置




現(xiàn)象

二價(jià)金屬A不斷溶解

C的質(zhì)量增加

A上有氣體產(chǎn)生

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：

（1）裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是______________________________________。

（2）裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是_______________________________________。

（3）裝置丙中溶液的pH________（填“變大”、“變小”或“不變”）。

（4）四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是___________________________________。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案