题目内容
【题目】有一种新型的锂电池,其制作是利用了金属锂和石墨作电极,其电解质溶液是四氯合铝酸锂(LiAlCl4)溶解在二氯亚硫酰(其化学式是SOCl2)中形成的,原电池的电极总反应式是:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S下列关于这种新型电池的说法中错误的是( )
A. 电池工作过程中,SOCl2被还原为Li2SO3
B. 锂作为电池的负极,石墨作电池的正极
C. 该电池内环境应该是无水环境,否则影响电池的寿命
D. 电池工作时,锂提供的电子的物质的量与析出硫的物质的量之比是4∶1
【答案】A
【解析】A项,在SOCl2和Li2SO3中,S元素的化合价都是+4价,所以S元素的化合价不变,SOCl2不是被还原为Li2SO3,故A错误;B项,根据原电池的电极总反应式可知,在原电池放电时,Li元素的化合价由0价变为+1价,S元素由SOCl2中的+4价变为产物中单质S的0价,根据原电池原理,则Li为负极,石墨作正极,故B正确;C项,Li作为碱金属元素,性质活泼,易与水发生反应:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,从而造成负极材料Li损失,所以该电池内环境应该是无水环境,因此C正确;D项,根据原电池的电极总反应式可知,4mol的Li由0价变成+1价,失去4mol电子,S元素从+4价变成0价,则生成1mol的S应得到4mol电子,所以根据得失电子守恒,电池工作时,锂提供的电子的物质的量与析出硫的物质的量之比应该是4∶1,所以D正确。故此题答案选A。
【题目】某小组同学设计如下实验,研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。
【实验I】试剂:酸化的0.5mol·L-1 FeSO4溶液(pH =0.2),5%H2O2溶液(pH=5)。
操作 | 现象 |
取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴5%H2O2溶液 | 溶液立即变为棕黄色,稍后,产生气泡。测得反应后溶液pH = 0.9 |
向反应后的溶液中加入KSCN溶液 | 溶液变红 |
(1)上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是________________________。
(2)产生气泡的原因是______________________。
【实验Ⅱ】试剂:未酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=3),5% H2O2溶液(pH=5)
操作 | 现象 |
取2mL5%H2O2溶液于试管中, 加入5滴上述FeSO4溶液, | 溶液立即变为棕黄色,产生大量气泡,并放热,反应混合物颜色加深且有浑浊。测得反应后溶液pH =1.4 |
(3)将上述混合物分离,得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净,加4 mol·L-1盐酸,沉淀溶解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe2O3,经检验还含有SO42-。检验棕黄色沉淀中SO42-的方法是_______________。
(4)对于生成红褐色胶体的原因,提出两种假设:
ⅰ.H2O2溶液氧化Fe2+消耗H+
ii. Fe2+氧化的产物发生了水解
①根据实验Ⅱ记录否定假设ⅰ,理由是____________________。
②实验验证假设ⅱ: 取__________溶液,加热,溶液变为红褐色,pH下降,证明假设ii成立。
(5)将FeSO4溶液加入H2O2溶液后,产生红褐色胶体,反应的离子方程式是_________________。
【实验Ⅲ】若用FeCl2溶液替代FeSO4溶液,其余操作与实验Ⅱ相同,除了产生与Ⅱ相同的现象外,还生成刺激性气味气体,该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。
(6)产生刺激性气味气体的原因是___________________。
(7)由实验I、Ⅱ、Ⅲ可知,亚铁盐与H2O2反应的现象与______________(至少写两点)有关。