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20.铝是一种高能量载体,是开发电池的理想电极材料.如图所示的室温铝二次电池,采用有机阳离子(EMlm)和 AlCl4-组成的离子液体为电解液,有关反应为Al+Mn2O4$?_{充电}^{放电}$AlMn2O4 下列说法正确的是(  )
A.电池放电时,Ac-4-向Y极扩散
B.电池放电时,X是正极
C.电池充电时X极的反应为:4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-
D.铝作为负极材料的比能量高于锂

分析 据电池反应Al+Mn2O4$?_{充电}^{放电}$AlMn2O4 分析,Al失电子发生氧化反应,X为Al,是负极,Y是正极,A、原电池中阴离子移向负极;
B、放电时X为负极,充电时X为阴极;
C、充电时X为阴极,电极反应式为:4Al2Cl7-+3e-=Al+7Cl4-
D、Li相对原子质量小.

解答 解:据电池反应Al+Mn2O4$?_{充电}^{放电}$AlMn2O4 分析,Al失电子发生氧化反应,X为Al,是负极,Y是正极,
A、Y为正极,阴离子移向负极,故A错误;
B、据图象分析,X为Al,是负极,故B错误;
C、充电时X为阴极,电极反应式为:4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-,故C正确;
D、Li是最轻的金属,Li的比能量高于Al,故D错误;
故选C.

点评 本题考查了二次电池的反应原理,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,题目难度较大.

练习册系列答案
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15.I.CH4和CO2可以制造价值更高的化学产品.已知:
CH4(g)+2O2(g)?CO2(g)+2H2O(g)△H1=a kJ/mol
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H2=b kJ/mol
2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)△H3=c kJ/mol
(1)求反应CH4(g)+CO2(g)?CO(g)+2H2(g)△H=a+2b-2c kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示).
(2)一定条件下,等物质的量的(1)中反应生成的气体可合成二甲醚(CH3OCH3),同时还产生了一种可参与大气循环的无机化合物,该反应的化学方程式为3CO+3H2═CH3OCH3+CO2
(3)用Cu2Al2O4做催化剂,一定条件下发生反应:
CO2(g)+CH4(g)?CH3COOH(g),温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率的关系如图,回答下列问题:

①250~300℃时,乙酸的生成速率降低的原因是催化剂的催化效率降低,化学反应速率降低.
②300~400℃时,乙酸的生成速率升高的原因是温度升高,化学反应速率加快.
Ⅱ.钠硫电池以熔融金属Na、熔融S和多硫化钠(Na2SX)分别作为两个电极的反应物,多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
Na2SX$?_{放电}^{充电}$2Na+xS (3<x<5)
物质NaSAl2O3
熔点/℃97.81152050
沸点/℃892444.62980
(4)根据上表数据,判断该电池工作的适宜温度应为C(填字母序号).
A.100℃以下      B.100℃~300℃
C.300℃~350℃D.350℃~2050℃
(5)关于钠硫电池,下列说法正确的是AD(填字母序号).
A.放电时,电极A为负极           
B.放电时,Na+的移动方向为从B到A
C.充电时,电极A应连接电源的正极 
D.充电时电极B的电极反应式为SX2--2e-=xS
(6)25℃时,若用钠硫电池作为电源电解500mL 0.2mol/L NaCl溶液,当溶液的pH变为l3时,电路中通过的电子的物质的量为0.05mol,两极的反应物的质量差为2.3 g.(假设电解前两极的反应物的质量相等)

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