题目内容
【题目】锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度,前景非常广阔,其结构及工作原理如下图(固体电解液只允许Li+通过),下列说法不正确的是
A.电池工作时,正极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.去掉固体电解液和有机电解质:电池反应发生改变
C.充电时,生成14gLi,空气极质量增加
D.充电时,专用充电极可以有效防止空气极腐蚀和劣化
【答案】C
【解析】
试题分析:在锂空气电池中,锂作负极,以空气中的氧气作为正极反应物,水性电解液,氧气得电子生成氢氧根离子。A.电池工作时,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故A正确;B.去掉固体电解液和有机电解质:锂与水发生化学腐蚀,电池反应本质发生变化,故B正确;C.充电时,空气极质量不变,故C错误;D.充电时,专用充电极可以有效防止空气极腐蚀和劣化,故D正确;故选C。
【题目】某兴趣小组欲通过实验方法验证Fe2+的某些性质。
(1)在实验前,依据Fe2+的 性,填写了下表。
实验操作 | 预期现象 | 反应的离子方程式 |
向盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸,振荡 | 试管中产生红棕色气体,溶液颜色逐渐变黄 | Fe2++NO3-+2H+ =Fe3++NO2↑+H2O |
依照表中操作,该同学进行实验。观察到液面上方气体逐渐变为红棕色,但试管中溶液颜色却变为深棕色。
(2)分别取少量反应后的溶液于两只试管中,一只滴加几滴KSCN溶液,溶液变为红色,则溶液中含有 ;另一只试管滴加几滴 溶液,产生蓝色沉淀,则含有Fe2+。
(3)该小组讨论认为深棕色可能是NO2或NO与铁的某一种离子发生反应引起的。
提出猜想:
i.NO2与Fe2+发生反应 ⅱ.NO2与Fe3+发生反应
ⅲ.NO与Fe2+发生反应 ⅳ.
(4)该同学通过查阅资料,认为溶液的深棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe2+或Fe3+发生反应而得到的。为此他利用如图装置(气密性已检验,尾气处理装置略)进行探究。
步骤 | 操作及现象 | 解释或结论 |
① | 关闭k、b,打开a,开始甲中反应一段时间后,观察到丙中溶液逐渐变为深棕色,而丁中溶液无明显变化。 | 溶液深棕色由 与NO或NO2反应而得到。 |
② | 停止甲中反应,打开活塞k、b、关闭a,持续通入N2一段时间。 | 该操作的目的是 |
③ | 更换新的丙、丁装置,再这一段时间N2后关闭k,使甲中反应继续,观察到的现象与步骤①中相同。 | 乙瓶中发生的化学方程式为 。 |
(5)结合实验猜想,得出结论:
溶液呈深棕色的原因,肯定成立的是猜想 ;不确定的是猜想 ,有待后续实验进一步探究。