题目内容
【题目】高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
下列叙述不正确的是( )
A. 放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
B. 放电时正极反应为:FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-
C. 放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化
D. 放电时正极附近溶液的碱性增强
【答案】B
【解析】
由反应可知,放电时Zn为负极,K2FeO4在正极上发生还原反应;充电时电池的正极与电源的正极相连为阳极,阳极发生氧化反应,据此答题。
A.放电时,负极Zn失电子被氧化,生成Zn(OH)2,电极反应式为Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2,故A正确;
B.K2FeO4为电池的正极,得电子发生还原反应,生成Fe(OH)3,电极反应式为FeO42-+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-,故B正确;
C.放电时,Fe化合价由+6价降低为+3价,则放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被还原,故C错误;
D.放电时,正极生成OH-,溶液碱性增强,故D正确。
故选C。
【题目】决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题:
(1)已知元素M是组成物质Ca5(PO4)3F的一种元素。元素M的气态原子逐个失去第1个至第5个电子所需能量(即电离能,用符号I1至I5表示)如表所示:
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | |
电离能 | 589.8 | 1145.4 | 4912.4 | 6491 | 8153 |
元素M化合态常见化合价是_________价,其基态原子电子排布式为_________。
(2)Ca3(PO4)3F中非金属元素电负性由大到小的顺序为_________。
(3)PO43-的中心原子的杂化方式为_________,该离子的空间构型为_________,键角为________,其等电子体有_________ (请写出两种)。
(4)CaF2晶胞结构如图所示,则CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的Ca2+数目为_________;已知Ca2+和F半径分别为a cm、b cm,阿伏加德罗常数为NA,M为摩尔质量,则晶体密度为________g·cm3(不必化简)。
(5)已知MgO与CaO的晶体结构相似,其摩氏硬度的大小关系为_________,原因为___________。