题目内容
【题目】2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆与吉野彰这三位被称为“锂电池之父”的科学家,以表彰他们在锂离子电池领域作出的突出贡献。如图是一种最新研制的聚合物锂电池,a极为含有Li、Co、Ni、Mn、O等元素组成的混盐,电解质为一种能传导Li+的高分子复合材料,b极为镶嵌金属锂的石墨烯材料,反应原理为:LixC6+Li3-xNiCoMnO6C6+Li3NiCoMnO6。下列说法正确的是( )
A.充电时,Li+向电池的a极移动
B.放电时,电池的负极反应为LixC6-xe-=xLi++C6
C.充电时若转移的电子数为3.01×1023个,两极材料质量变化相差0.7g
D.该电池若采用盐酸、稀硫酸等酸性溶液作为电解质溶液,工作效率会更高
【答案】B
【解析】
a极为含有Li、Co、Ni、Mn、O等元素组成的混盐,电解质为一种能传导Li+的高分子复合材料,b极为镶嵌金属锂的石墨烯材料,LixC6+Li3-xNiCoMnO6C6+Li3NiCoMnO6,分析得出b极Li化合价升高失去电子,为原电池负极,a极为原电池正极。
A. 放电时b为负极,充电时b极为阴极,根据“异性相吸”原理,得出Li+向电池的b极移动,故A错误;
B. 放电时,b极为负极,其电极反应为LixC6xe- = xLi++C6,故B正确;
C. 充电时若转移的电子数为3.01×1023个即0.5mol电子,阳极有0.5mol Li+转移到阴极,在阴极有0.1mol Li+得到电子变为LixC6,因此阳极质量减少0.5mol×7 gmol1=3.5g,阴极质量增加0.5mol×7 gmol1=3.5g,因此两极材料质量变化相差7g,故C错误;
D. 该电池若采用盐酸、稀硫酸等酸性溶液作为电解质溶液,Li会直接和稀盐酸、稀硫酸反应,因此不能作电解质溶液,故D错误。
综上所述,答案为B。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH=+11 kJ/mol。在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用如图表示。当改变条件,再次达到平衡时,下列有关叙述不正确的是
A.若升高温度到某一温度,再次达到平衡时,相应点可能分别是A、E
B.若再次充入a mol HI,则达到平衡时,相应点的横坐标值不变,纵坐标值增大
C.若改变的条件是增大压强,再次达到平衡时,相应点与改变条件前相同
D.若改变的条件是使用催化剂,再次达到平衡时,相应点与改变条件前不同
【题目】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
(1)“滤渣1”含有S和__________________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnz2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时,z=___________。