题目内容
【题目】金属（M）﹣空气电池（如图）具有原料易得，能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源，该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M（OH）n，已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，下列说法不正确的是（ ）
A. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B. 在Mg﹣空气电池中，为防止负极区沉积Mg（OH）2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
C. M﹣空气电池放电过程的正极反应式：正极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
D. 比较Mg、Al、Zn三种金属﹣空气电池，Mg﹣空气电池的理论比能量最高
【答案】D
【解析】A．反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率，A正确；B．负极上Mg失电子生成Mg2+，为防止负极区沉积Mg（OH）2，则阴极区溶液不能含有大量OH-，所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜，B正确；C．正极上氧气得电子和水反应生成OH-，因为是阴离子交换膜，所以阳离子不能进入正极区域，则正极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，C正确；D．电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多，假设质量都是1g时，这三种金属转移电子物质的量分别为1g/24g/mol×2=1/12mol、1g/27g/mol×3=1/9mol、1g/65g/mol×2=1/32.5mol，所以Al-空气电池的理论比能量最高，D错误；答案选D。
名校课堂系列答案
【题目】在2 L密闭容器内，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表所示：
时间/(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)在第5 s时，NO的转化率为_________________________________。
(2)如图中表示NO2变化曲线的是______________________。
用O2表示0～2 s内该反应的平均速率v＝______________________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内密度保持不变
【题目】碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料，可用废镍催化剂（主要含Ni、Al，少量Cr、FeS 等)来制备，其工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“浸泡除铝”时，发生反应的离子反应方程式为_________________________;
(2)“溶解”时放出的气体为_______________ (填化学式);
(3)已知该条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：
开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH | |
Ni2+ | 6.2 | 8.6 |
Fe2+ | 7.6 | 9.1 |
Fe3+ | 2.3 | 3.3 |
Cr3+ | 4.5 | 5.6 |
“调pH 1”时，溶液pH范围为______________________；
(4)在空气中加热Ni(OH)2可得NiOOH,请写出此反应的化学方程式_____________;
(5)金属铬在溶液中有多种存在形式, CrO42—和Cr2O72—在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0mol/L的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72—)随c(H+)的变化如图所示，用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应________________，根据A点数据计算出该转化反应的平衡常数为______________,温度升高，溶液中CrO42—的平衡转化率减小，则该反应的△H____0（填“>”、“<”或“=”）。
【题目】草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿［主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等］制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
（1）浸出过程中加入Na2SO3的目的是将_____________还原（填离子符号）以便固体溶解。该步反应的离子方程式为 （写一个）。
（2）NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+，氯元素被还原为最低价。该反应的离子方程式为 。
（3）利用平衡移动原理分析：加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是 。
（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是 ；使用萃取剂适宜的pH=____（填序号）左右：
A．2.0 B．3.0 C． 4.0
（5）滤液Ⅰ“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)＝7.35×10-11、Ksp(CaF2)＝1.05×10-10。当加入过量NaF后，所得滤液c(Mg2+)/c(Ca2+)＝ 。
