题目内容

15．锰酸锂（LiMn2O4）、钛酸锂（Li4Ti5O12）都是绿色环保新型能源材料．
，li3N是非常有前途的储氢材料．
（1）锂是制造电池的重要材料，锂离子电池的突出优点是体积小，比能量高、携带方便
（2）Li4Ti5O12中Ti元素的化合价为+4
（3）锰酸锂与钛酸锂的混合物中，锂与氧两种元素的物质的量之比为2：7，则锰酸锂与钛酸锂的物质的量之比为4：1．
（4）可以用MnO2为原料制取锰酸锂．
①以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液可制备MnO2，则阳极的电极反应式为Mn2++2H2O-2e-═MnO2+4H+
②将①中制备的MnO2和Li2CO3按4：1的物质的量比配料，球磨3-5小时，然后升温至600℃～750℃制取锰酸锂，该反应的化学方程式为8MnO2+2Li2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
（5）一种新型锂离子电池是将尖晶石型钛酸锂（Li4Ti5O12）作为电池的正极材料，放电过程中变为岩盐型Li7Ti5O12，该锂离子电池是一种二次电池，电池充电时的阳极反应式为Li7Ti5O12-3e-═Li4Ti5O12+3Li+．
（6）将锂在纯氧气中燃烧可制得Li3N，写出Li3N的电子式．

分析 （1）锂元素的摩尔质量较小，所以锂单位质量输出电能多，则其比能量（单位质量释放的能量）高；
（2）该化合物中O元素化合价为-2价，Li元素化合价为+1价，根据化合物中各元素化合价的代数和为0确定Ti元素化合价；  
（3）设锰酸锂和钛酸锂的物质的量分别是x、y，根据Li和O元素的物质的量之比计算锰酸锂和钛酸锂的物质的量之比；
（4）①阳极上锰离子失电子发生氧化反应；
②根据反应物和生成物及反应条件书写方程式；
（5）阳极上钛酸锂失电子发生氧化反应；
（6）氮化锂是离子化合物，氮离子和锂离子之间存在离子键．

解答 解：（1）因为锂元素的摩尔质量较小，锂单位质量输出电能多，则其比能量（单位质量释放的能量）高，所以锂是制造电池的重要材料，其优点是体积小，比能量高、携带方便，故答案为：体积小，比能量高、携带方便；
（2）该化合物中O元素化合价为-2价，Li元素化合价为+1价，根据化合物中各元素化合价的代数和为0确定Ti元素化合价，所以Ti元素化合价=$\frac{12×2-1×4}{5}$=+4，故答案为：+4；
（3）设锰酸锂和钛酸锂的物质的量分别是x、y，Li和O元素的物质的量之比为2：7，则（x+4y）：（4x+12y）=2：7，x：y=4：1，故答案为：4：1；
（4）①阳极上锰离子失电子和水反应生成二氧化锰和氢离子，电极反应式为Mn2++2H2O-2e-═MnO2+4H+，故答案为：Mn2++2H2O-2e-═MnO2+4H+；
②根据反应物及生成物和反应条件知，反应方程式为8MnO2+2Li2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑，
故答案为：8MnO2+2Li2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑；
（5）阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为Li7Ti5O12-3e-═Li4Ti5O12+3Li+，故答案为：Li7Ti5O12-3e-═Li4Ti5O12+3Li+；
（6）氮化锂电子式为，故答案为：．

点评 本题考查电子式、电极反应式的书写、化合价判断等知识点，侧重考查基本概念、基本理论，难点是电极反应式的书写．

练习册系列答案
相关题目
5．根据元素性质周期表递变规律，下列判断均正确的是（　　）
A．酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4     碱性：NaOH＞KOH＞RbOH
B．原子半径：Na＞O＞F            离子半径：：Na+＞O2-＞F-
C．稳定性：：HF＞H2O＞H2S           还原性：HCl＜H2S＜PH3
D．还原性：Na＞Mg＞Al           氧化性：P＞S＞Cl2
6．下列关于钠及其化合物的叙述正确的是（　　）
A．钠在空气中燃烧生成氧化钠
B．Na和Na+的化学性质相似
C．实验室通常把钠保存在石蜡油或煤油中
D．在相同温度下，Na2CO3比NaHCO3在水中的溶解度小
3．下面有关丙烷、丙烯、丙炔说法中正确的是（　　）
A．如图，丙烷、丙烯、丙炔的结构分别表示为
B．相同物质的量的三种物质完全燃烧，生成的气体在标准状态下，体积比3：2：1
C．丙烷、丙烯、丙炔三种物质的熔沸点逐渐升高，相同条件下密度逐渐增大
D．丙炔的碳原予空间结构呈线性排列
10．短周期元素组成的单质X2，Y．常温下，X2是一种黄绿色气体，Y为淡黄色固体，Z是一种常见的碱，焰色反应呈浅紫色（透过钴玻璃）且0.1mol•L-1 Z的水溶液pH=13．X2、Y 和Z之间有如图转化关系（其他无关物质已略去）
（1）能作为X、Y元素非金属性（原子得电子能力）强弱的判断依据是BC （填序号）．
A．X2、Y的熔点                    B．X2、Y的氧化性
C．X、Y气态氢化物的热稳定性    D．X、Y气态氢化物水溶液的酸性
（2）写出单质X2与Z反应的化学方程式：Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O
（3）已知C能与稀硫酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，则D的化学式是：K2S；D的水溶液pH＞7，原因是（用离子方程式表示）：S2-+H2O?HS-+OH-；
（4）石墨和铁做电极，用隔膜电解槽电解A的溶液，阳极产生X2写出电解A溶液的离子方程式：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-．
20．下列排列顺序正确的是（　　）
①热稳定性：H2O＞HF＞H2S                ②还原性：HI＞HBr＞HCl
③熔沸点：SiO2＞Na＞NaCl＞CO2           ④酸性：HNO3＞H2CO3＞HClO．
A．①③B．①④C．②③D．②④
7．下列分子式表示的有机物可能是混合物的是（　　）
A．C6H6B．C2H6C．C3H8D．C2H5Cl
4．已知A、B两种元素，A能与氧形成A2O2化合物，其中A的质量分数为70.91%；B单质在常温下是一种易挥发的液体物质，B的氢化物水溶液是强酸，通过计算和推理回答A、B各是什么元素．
5．下表是元素周期表的一部分，除标出的元素外，表中的每个编号代表一种元素，请根据要求回答问题：

（1）⑦的元素符号是Cl
（2）②的原子结构示意图
（3）④和⑤分别对应的最高价氧化物的水化物的碱性强弱关系：④＞⑤（填“＞”或“＜”）；
（4）⑤的氧化物与⑥的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液反应的离子方程式：Al2O3+6H+=3H2O+Al3+．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网