题目内容

1.锂空气电池(如图)两极分别采用有机电解液和水性电解液,中间以固体电解质膜(只允许Li+通过)隔开,下列说法正确的是(  )
A.正极一侧为有机电解液B.放电过程中LiOH在正极生成
C.放电时Li+从正极区移向负极区D.专用充电电极可以是铁、铜等金属

分析 放电时,该装置是原电池,锂易失电子而作负极,电极反应式为Li-e-=Li+,根据图知,该原电池为碱性电池,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,充电时,阳极发生反应的电极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑,阴极发生反应的电极反应式为:Li++e-=Li.

解答 解:A、负极一侧为有机电解液,否则Li能够与水性电解液反应,故A错误;
B、放电时正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,氢氧根离子与锂离子结合生成LiOH,故B正确;
C、在原电池中阳离子移向正极,故C错误;
D、锂空气电池配充电时,阳极不能是铁、铜等金属,否则金属放电,故D错误;
故选B.

点评 本题考查了新型化学电源,注意对题干信息的应用,明确原电池的原理是解题的关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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8.硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用.回答下列问题.
(1)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料.工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如图.
发生的主要反应
电弧炉SiO2+2C$\frac{\underline{\;1600-1800℃\;}}{\;}$Si+2CO↑
流化床反应器Si+3HCl$\frac{\underline{\;250-300\;}}{\;}$SiHCl3+H2
还原炉
①还原炉中发生主要反应的化学方程式为SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl.该工艺中可循环使用的物质为HCl和H2(填化学式).用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为SiO2+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ SiC+2CO↑.
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和精馏(或蒸馏).
物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4
沸点/°C235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9
③SiHCl3极易水解,其完全水解的化学方程式为SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑.
(2)氮化硅(Si3N4)是一种高温结构材料,粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取.粉末状Si3N4遇空气和水都不稳定.但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185°C的密闭容器中进行热处理,可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料,同时还得到遇水不稳定的Mg3N2
①由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学方程式为3SiCl4+4NH3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si3N4+12HCl.
②四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,使生成的Si3N4沉积在石墨表面可得较高纯度的氮化硅,该反应的化学方程式为3SiCl4+2N2+6H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si3N4+12HCl.
③Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185°C的密闭容器中进行热处理的过程中,除生成Mg3N2外,还可能生成SiO2物质(填化学式).热处理后除去MgO和Mg3N2的方法是加足量稀盐酸过滤.

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