题目内容

（9分）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiCIO4。溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。

回答下列问题：
（1）外电路的电流方向是由____极流向____极。（填字母）
（2）电池正极反应式为____。
（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？____（填“是”或“否”），原因是____________。
（4）MnO2可与KOH和KClO3，在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为_______________。K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为___________。
(1)  b  a       (2)  MnO2+e-+Li+=LiMnO2;      (3) 否 电极Li是活泼金属，能与水反应；
（4）3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O;  2:1.

试题分析：(1)外电路的电流方向是由正极b流向负极a。（2）在电池正极b上发生的电极反应式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2; (3)由于负极材料Li是活泼的金属，能够与水发生反应，所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。(4)根据题意结合原子守恒、电子守恒可得方程式：3MnO2+KClO3 +6KOH= 3K2MnO4+KCl+3H2O; K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2.根据化合价升降总数等于电子转移的数目可知：每转移2mol的电子，产生1mol的MnO2、2mol KMnO4。所以生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为2:1.
练习册系列答案
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下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是   (        )
①热纯碱溶液的洗涤油污能力强；②误将钡盐[BaCl2.Ba(NO3)2]当作食盐食用后，常用0.5℅的Na2SO4溶液解毒；③溶洞.珊瑚的形成；④碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡则能；⑤泡沫灭火器灭火的原理。
A．②③④B．①②③C．③④⑤D．全部
把Ca（OH）2放入一定量的蒸馏水中，一定温度下达到平衡：Ca（OH）2（固）?Ca2++2OH-．当向悬浊液中加入少量生石灰后，若温度保持不变，下列判断正确的是（　　）
A．溶液中Ca2+数减少B．[Ca2+]增大
C．溶液pH不变D．溶液pH增大
25℃时，Ksp（BaSO4）=1×10-10，Ksp（BaCO3）=2.6×10-9．该温度下，下列说法不正确的是（　　）
A．同浓度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出
B．BaCO3的悬浊液中加入少量的新制氯水，c（Ba2+）增大
C．BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中
c(S
O2-4
)
c(C
O2-3
)
=
1
26
D．BaSO4悬浊液中加入Na2CO3浓溶液，BaSO4不可能转化为BaCO3
(10分)
（1）铅蓄电池中，作负极材料的金属在元素周期表中的位置是________________,写出其正极的电极反应式______________________________________________________；
（2）汽车尾气分析仪对 CO 的分析 以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O２－ 可以在固体介质中自由移动。
下列说法错误的是___________________。
A．负极的电极反应式为：CO+O２－―2e＝CO2
B．工作时电极b作正极，O２－由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
（3）某新型铝—空气燃料电池，以铝为负极，在正极通入空气，若以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液，放电时正极反应都为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－。那么若以NaOH溶液为电解质溶液，电池负极反应为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；若以NaCl溶液为电解质溶液，则总反应为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为Fe3＋＋Cr2＋Fe2＋＋Cr3＋。下列说法一定正确的是
A．充电时，阴极的电极反应式为Cr3＋＋e－=Cr2＋
B．电池放电时，负极的电极反应式为Fe2＋－e－=Fe3＋
C．电池放电时，Cl－从负极室穿过选择性透过膜移向正极室
D．放电时，电路中每流过0.1 mol电子，Fe3＋浓度降低0.1 mol·L－1
LiFePO4新型锂离子电池因其原材料丰富、对环境友好、循环性能和安全性能好的特点，具有广阔的应用前景。已知该电池放电时的电极反应式为：
正极：FePO4+Li++e－=LiFePO4，负极：Li－e－=Li+，下列说法中正确的是
A．充电时阳极反应为Li++e－=Li
B．充电时动力电池上标注“－”的电极应与外接电源的负极相连
C．放电时电池内部Li+向负极移动
D．放电时，在正极上是Li+得电子被还原
甲烷可制成合成气（CO、H2），再制成甲醇，代替日益供应紧张的燃油。
已知：①CH4 (g) ＋ H2O (g)= CO (g)＋3H2 (g)      △H1=+206.2kJ·mol－1
② CH4（g）＋O2（g）=CO（g）＋2H2（g） △H2=－35.4 kJ·mol－1
③CH­­4 (g) ＋ 2H2O (g) =CO­2 (g) ＋4H2 (g)     △H3="+165.0" kJ·mol－1
（1）CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为           。
（2）从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，为合成甲醇，用甲烷制合成气的适宜方法为           （填序号），其原因是           。
（3）合成气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：
Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO △H＜0
Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是          。
（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如右图（A、B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。

① 0<V≤44.8 L时，电池总反应方程式为            ；
② 44.8 L<V≤89.6 L时，负极电极反应为            ；
③ V="67.2" L时，溶液中离子浓度大小关系为            。
铅酸蓄电池是目前应用普遍的化学电池，新型液流式铅酸蓄电池以可溶的甲基磺酸铅为电解质，电池总反应：Pb＋PbO2＋4H＋2Pb2＋＋2H2O。若充放电过程中电解质溶液的体积变化忽略不计，下列有关新型液流式铅酸蓄电池的说法正确的是
A．充放电时，溶液中Pb2＋浓度保持不变
B．充放电时，溶液的导电能力变化不大
C．充电时，阳极反应式为：Pb2＋＋2H2O－2e－＝PbO2＋4H＋
D．充电时，铅酸蓄电池的负极与外接电源的正极相连

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