【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了約翰·班尼斯特·古迪納夫、邁克爾·斯坦利·惠廷漢姆和吉野彰，以表彰他們對(duì)鋰離子電池研發(fā)的貢獻(xiàn)。目前最安全的鋰離子電池是LiFePO4電池，結(jié)構(gòu)如圖所示，電池中間是聚合物的隔膜，只允許Li+通過。

原理如下：(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。

下列說法不正確的是（ ）

A.放電時(shí)，B電極發(fā)生氧化反應(yīng)

B.放電時(shí)，導(dǎo)線轉(zhuǎn)移1mol電子，B電極室質(zhì)量減少7xg

C.充電時(shí)，A極電極反應(yīng)式：xLiFePO4-xe-=xFePO4+xLi+

D.充電時(shí)，Li+從A電極室向B電極室移動(dòng)

【答案】B

【解析】

由總反應(yīng)：(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC，放電時(shí)，為原電池工作原理：

LixCn中C化合價(jià)升高，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，電極反應(yīng)式為LixCn-xe-=xLi++nC，FePO4中Fe化合價(jià)降低，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，作正極，電極反應(yīng)式為(1-x)LiFePO4+xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4。

充電時(shí)，為電解池工作原理，反應(yīng)為放電時(shí)的逆過程。

A．放電時(shí)，A電極為正極，B電極為負(fù)極，負(fù)極失電子，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；

B．放電時(shí)，根據(jù)電極反應(yīng)式，轉(zhuǎn)移1mol電子通過膜轉(zhuǎn)移了1molLi+，減少7g，B錯(cuò)誤；

C．充電時(shí)，A為陽(yáng)極，陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A極電極反應(yīng)式：xLiFePO4-xe-=xFePO4+xLi+，C正確；

D．充電時(shí)，作為電解池，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，Li+向右移動(dòng)，D正確。

答案選B。

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】中和滴定不僅可以測(cè)定酸或堿的物質(zhì)的量濃度，還可以測(cè)定某些混合物的含量。

燒堿是重要的化工原料，工業(yè)燒堿中可能含有少量NaCl。為測(cè)定工業(yè)燒堿樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①稱取1. 000g樣品，配制成250mL待測(cè)液。

②量取20.00mL待測(cè)液，用0.1000mol/L標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定。

（1）將1.000g樣品配成250mL待測(cè)液，所用的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、膠頭滴管 _____________________________________；

（2）量取20.00mL待測(cè)液所用的儀器是_______________________；選用的指示劑為_____________________。

（3）滴定操作過程中，眼睛應(yīng)注視____________________________________________；判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)為_______________________________________________。

（4）第一組學(xué)生在測(cè)定時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴過了頭，該組學(xué)生又加了2.80mL待測(cè)液，繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，這種操作__________(填：合理或不合理)。

（5）第二組學(xué)生在滴定過程中，不小心將標(biāo)準(zhǔn)液滴在錐形瓶的內(nèi)壁上，一學(xué)生提議用蒸餾水將液滴沖下去，你認(rèn)為這樣操作使結(jié)果_______ (填：偏高、偏低或沒有影響)。

（6）第三組學(xué)生進(jìn)行了兩次滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的數(shù)據(jù)如表，其中第2次滴定后滴定管的讀數(shù)如圖所示，將這一讀數(shù)填入表中。

次數(shù)

滴定前（mL）

滴定后

1

0.40

20.10

2

0.10

____________

該組學(xué)生所測(cè)得的燒堿樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某純堿樣品中含有少量氯化鈉，現(xiàn)欲測(cè)定其碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

（方案1）稱取一定質(zhì)量的純堿樣品（已知錐形瓶和硫酸溶液的質(zhì)量190.720 g），利用左圖裝置測(cè)定純堿樣品的純度，每隔相同時(shí)間讀得電子天平的數(shù)據(jù)如表：

讀數(shù)次數(shù)

質(zhì)量（g）

錐形瓶+硫酸+試樣

第1次

192.955

第2次

192.764

第3次

192.328

第4次

192.075

第5次

192.075

（1）計(jì)算純堿樣品的純度時(shí)，必需的數(shù)據(jù)是_____________________________（填具體數(shù)據(jù)）。不必作第6次讀數(shù)的原因是________________________________________________。

（2）計(jì)算純堿樣品的純度為_________________________（保留小數(shù)后兩位）。

（方案2）測(cè)定上述樣品（1.15 g）中，Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的另一種方案，其操作流程如下：

（1）溶液轉(zhuǎn)移至__________（填寫儀器名稱），操作II的名稱是______________。

（2）需直接測(cè)定的物理量是____________________。

（3）測(cè)定過程中需要的儀器有電子天平．蒸發(fā)皿、酒精燈、還需要__________、__________（固定、夾持儀器除外）。

（4）在轉(zhuǎn)移溶液時(shí)，如溶液轉(zhuǎn)移不完全，則Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定結(jié)果__________（填“偏小”、“偏大”或“不變”）

（方案3）實(shí)驗(yàn)裝置如圖：

實(shí)驗(yàn)步驟：

①如圖連接裝置并加入所需藥品。

②稱量并記錄E的質(zhì)量m1（稱量時(shí)注意封閉E的兩端）。

③按動(dòng)鼓氣球，持續(xù)約1分鐘。

④連接上E。

⑤打開分液漏斗B的活塞，將稀硫酸快速加入C中后，關(guān)閉活塞。

⑥按動(dòng)鼓氣球，持續(xù)約1分鐘。

⑦稱量并記錄E的質(zhì)量m2（稱量時(shí)注意封閉E的兩端及D右端的出口）。

⑧重復(fù)步驟⑥和⑦的操作，直到球形干燥管的質(zhì)量基本不變，記為m3。

⑨計(jì)算。

請(qǐng)?zhí)羁蘸突卮饐栴}：

（1）C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：______________________________________。B儀器的名稱為__________。如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測(cè)試的結(jié)果將__________（填“偏高”、“偏低”或“不變”）。

（2）濃硫酸的作用是_________________，若沒有D，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果__________（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）。

（3）步驟③和⑥的作用是____________________，____________________。鼓氣球的速度是快速好，還是緩慢鼓入？為什么？__________________________________________。

（4）E裝置的固體試劑為__________（填編號(hào)）

A．堿石灰 B．無(wú)水氯化鈣 C．濃硫酸 D．生石灰

（5）步驟⑧的目的是________________________________________________。

（6）試樣中純堿樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算式為_____________________________________。

（7）本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中若有需要改進(jìn)的地方，請(qǐng)指出該進(jìn)之處并說明原因。

_______________________________________________________________________。

（8）實(shí)驗(yàn)還可以用其它定量實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請(qǐng)簡(jiǎn)述一種不同的定量實(shí)驗(yàn)方法。___________________________________________________________ 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】亞硫酸鈉固體久置變質(zhì)，部分生成硫酸鈉。取a g亞硫酸鈉樣品，依照如圖裝置實(shí)驗(yàn)，分析樣品純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。

(1)在C瓶試劑X的選擇上，甲同學(xué)認(rèn)為使用足量的Ba(OH)2溶液比足量的Ca(OH)2溶液更合適，理由是______________________。

(2)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：（X采用甲同學(xué)意見）。

①先在A、B中通一段時(shí)間空氣，再接上C、D；

②加稀硫酸反應(yīng)；

③反應(yīng)結(jié)束，通空氣足夠時(shí)間。該操作的目的是________________；

④將C中物質(zhì)過濾、洗滌、干燥、稱重，得b g固體。以此計(jì)算，亞硫酸鈉樣品純度為_____________。

(3)乙同學(xué)指出，上述操作實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，原因是(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)_____；改進(jìn)的措施是__________________。

(4)依據(jù)乙同學(xué)意見改進(jìn)方案后，乙同學(xué)又提出也可以通過稱量C裝置前后的質(zhì)量差來分析結(jié)果。丙同學(xué)指出如此操作，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將偏小，原因是_______________。

(5)丙同學(xué)認(rèn)為若以稱重前后差量來分析，可稱量D裝置，并從以下3方面調(diào)整：

①將C瓶試劑X換為______________。

②在D裝置后可以接________(填選項(xiàng)編號(hào))。

a. 裝有無(wú)水氯化鈣的干燥管 b. 裝有堿石灰的干燥管

c. 裝有濃硫酸的洗氣瓶 d. 裝有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶

③先在C之前(含C)的裝置中通一段時(shí)間氣體，再接上D及之后的裝置。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】鈉、鋁、鐵是三種重要的金屬。請(qǐng)回答：

（1）鈉在空氣中燃燒，得到的產(chǎn)物化學(xué)式為___，它的電子式為___。

（2）將一小塊金屬鈉（2.3g）投入100mL水中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__；可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__(填序號(hào))。

a．鈉沉到水底 b．鈉熔成小球 c．小球四處游動(dòng)

（3）向（2）所得溶液中加入5.4g鋁單質(zhì)充分反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式___，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為___。

（4）Fe跟Cl2在一定條件下反應(yīng)，所得產(chǎn)物的化學(xué)式是___。將該產(chǎn)物溶于水配成溶液，分裝在兩支試管中。請(qǐng)回答：

a．若向其中一支試管中滴加KSCN溶液，則溶液變成__色。

b．向另一支試管中滴加NaOH溶液，現(xiàn)象為___，反應(yīng)的離子方程式是___。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】研究小組設(shè)計(jì)用含氯的有機(jī)物A合成棉織物免燙抗皺整理劑M的路線如下(部分反應(yīng)試劑和條件未注明)：

已知：①E的分子式為C5H8O4，能發(fā)生水解反應(yīng)，核磁共振氫譜顯示E分子內(nèi)有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，其個(gè)數(shù)比為3∶1；

(R、R′、R″代表相同或不相同的烴基)。

(1)A分子中的含氧官能團(tuán)的名稱是________________。

(2)D→E反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。

(3)A→B反應(yīng)所需的試劑是________________。

(4)G→H反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。

(5)已知1 mol E與2 mol J反應(yīng)生成1 mol M，則M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。

(6)E的同分異構(gòu)體有下列性質(zhì)：①能與NaHCO3反應(yīng)生成CO2；②能發(fā)生水解反應(yīng)，且水解產(chǎn)物之一能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則該同分異構(gòu)體共有________種，其中任意1種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。

(7)J可合成高分子化合物，該高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】廢水對(duì)自然環(huán)境有嚴(yán)重的破壞作用，水污染治理刻不容緩，BMO（Bi2MoO6）是一種高效光催化劑，可用于光催化降解苯酚，原理如圖所示。下列說法不正確的是（ ）

A.該過程中O2-e-=O2-

B.①和②中BMO+和O-都表現(xiàn)較強(qiáng)氧化性

C.催化劑BMO能降低反應(yīng)的反應(yīng)熱和活化能

D.該過程為放熱反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室用濃度為0.500mol/L的標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液來測(cè)定未知濃度的鹽酸。在錐形瓶中放入20.00mL的待測(cè)溶液，再滴加2滴酚酞，搖勻。用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定，直到滴入最后一滴氫氧化鈉溶液，指示劑的顏色_______，并在半分鐘內(nèi)溶液顏色不發(fā)生變化，停止滴定，記錄讀數(shù)。數(shù)據(jù)如表：

次數(shù)

滴定前(mL)

滴定后(mL)

1

0.40

21.10

2

0.10

第2次滴定后滴定管的讀數(shù)如圖所示。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出鹽酸的濃度為_____mol/L。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】汽車尾氣和燃煤尾氣是造成霧霾的主要原因之一。

(1)工業(yè)上利用甲烷催化還原NO，可減少氮氧化物的排放。

已知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-1160kJ·mol1

甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為____________________________。

(2)減少汽車尾氣污染的原理為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH ＜0。向恒溫恒容密閉容器中充入NO和CO，用傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示：

時(shí)間/s

0

1

2

3

4

c(NO)/×10-3mol·L1

9.00

4.00

2.00

1.00

1.00

c(CO)/×10-3mol·L1

9.00

4.00

2.00

1.00

1.00

①為了提高尾氣處理的效果，可采取的措施有____________（寫出兩種即可）。

②此條件下達(dá)到平衡時(shí)，計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________________。

(3)工業(yè)上用氫氧化鈉溶液來同時(shí)吸收SO2和氮的氧化物氣體(NOx)，可得到Na2SO3、NaHSO3、NaNO2、NaNO3等溶液。（已知：常溫下，HNO2的電離常數(shù)為Ka=7×10-4，H2SO3的電離常數(shù)為Ka1=1.2×10-2、Ka2=5.8×10-8）。

①常溫下，相同濃度的Na2SO3、NaNO2溶液中pH較大的是________溶液。

②常溫下，NaHSO3顯_________性（填“酸”“堿”或“中”），判斷的理由是________________________________________________（通過計(jì)算說明）。

(4)鈰素(Ce)常見有+3、+4兩種價(jià)態(tài)。NO可以被含Ce4+的溶液吸收，生成NO2-、NO3-（二者物質(zhì)的量之比為1∶1)�？刹捎秒娊夥▽⑸鲜鑫找褐械�NO2-轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)，同時(shí)再生Ce4+，其原理如圖所示。

①Ce4+從電解槽的__________(填字母代號(hào))口流出。

②寫出陰極的電極反應(yīng)式______________________。

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