题目内容
Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器.该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2 ==="4LiCl" +S +SO2
请回答下列问题:
(1)电池的负极材料为__________,发生的电极反应为__________________;
(2)电池正极发生的电极反应为_________________________________________;
(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成.如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是_______________________________________,
反应的化学方程式为______________________________________________;
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是
_______________________________________________________________________。
(10分) (1)锂 (1分) Li-e-=Li+(2分)
(2)2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2(2分)
(3)出现白雾,有刺激性气体生成 (1分) SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑(2分)
(4)锂是活泼金属,易与H2O、O2反应; SOCl2也可与水反应(2分)
解析试题分析:(1)原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反。所以根据方程式可知,Li失去电子,是还原剂,因此负极材料是Li,负极电极反应式是Li-e-=Li+。
(2)正极得到电子,发生还原反应,则正极电极反应式是2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2。
(3)NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成,因此如果把少量水滴到SOCl2中,会生成亚硫酸和氯化氢,所以实验现象是出现白雾,有刺激性气体生成,反应的化学方程式是SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑。
(4)由于锂是活泼金属,易与H2O、O2反应,且SOCl2也可与水反应,所以该电池必须在无水、无氧的条件下进行。
考点:考查原电池的有关判断、电极反应式和方程式的书写等
点评:该题是中等难度的试题,试题以新型原电池为载体,重点考查学生灵活运用原电池原理解决实际问题的能力,有利于激发学生的学习兴趣和学习积极性,有利于培养学生的逻辑推理能力和规范答题能力。
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
方法Ⅰ | 用炭粉在高温条件下还原CuO |
方法Ⅱ | 电解法,反应为2Cu + H2O Cu2O + H2↑。 |
方法Ⅲ | 用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2 |
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是反应条件不易控制,若控温不当易生成 而使Cu2O产率降低。
(2)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s) △H =-akJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H =-bkJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s) △H =-ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应:2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H = kJ·mol-1。
(3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极生成Cu2O反应式为 。
(4)方法Ⅲ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2,该制法的化学方程式为 。
(5)在相同的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
水蒸气的浓度(mol/L)随时间t(min)变化如下表所示。
序号 | 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
A.实验的温度T2小于T1
B.实验①前20 min的平均反应速率v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1
C.实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
某物质可能含有:a.甲酸、b.乙酸、c.甲醇、d.甲酸甲酯四种物质中的一种或几种,在鉴别时有下列现象:①可发生银镜反应;②加入新制Cu(OH)2悬浊液,沉淀不溶解;③与含酚酞的NaOH溶液共热,发现溶液中红色逐渐变浅至无色.下列叙述中,正确的是( )
A.a、b、c、d都有 | B.一定无a,一定有b,可能有c、d |
C.有c和d | D.一定有d,可能有c,一定无a、b |