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2.某科研小组公司开发了Li-SO2Cl2军用电池,其示意图如图所示,已知电池反应为:2Li+SO2Cl2═2LiCl+SO2↑;下列叙述中错误的是(  )
A.电池工作时负极材料是Li,发生氧化反应
B.将电解质溶液改为LiCl的水溶液,电池性能会更好
C.电池工作时电子流向:锂电极→导线→负载→碳棒
D.电池工作过程中,石墨电极反应式为SO2Cl2+2e-═2Cl-+SO2

分析 根据电池反应式知,放电时Li元素化合价由0价变为+1价,所以Li是负极,反应为:2Li-2e-═2Li+,碳棒是正极,正极是SO2Cl2中+6价的硫得电子发生还原反应,所以电极反应式为:SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑,电子从负极流向正极,据此解答.

解答 解:A、放电时Li元素化合价由0价变为+1价,所以Li是负极,发生氧化反应,故A正确;
B.因为Li与水发生反应,所以电解质溶液不能改为LiCl的水溶液,故B错误;
C.放电时,Li是负极,另一个电极是正极,负极上失电子、正极上得电子,所以电子从负极沿导线流向正极,即电子流向:锂电极→导线→负载→碳棒,故C正确;
D.电池工作时,碳棒是正极,电极反应式为:SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑,故D正确;
故选B.

点评 本题考查了新型化学电池,明确原电池、电解池判断方法是解本题关键,难点是电极反应式的书写,要结合电池反应式及元素化合价变化书写,题目难度不大.

练习册系列答案
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17.航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理,可实现空间站中O2的循环利用.
Sabatier反应:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)
水电解反应:2H2O(l)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2(g)+O2(g)
(1)将原料气按n(CO2):n(H2)=1:4置于5L恒容密闭容器中发生Sabatier反应(整个过程不再充入任何物质),测得φ(H2O)与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线).
①400℃以上,上述体系中反应的平衡常数K随φ(H2O)降低而减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
②温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是温度过低,反应速率慢,单位时间内产率低;温度过高,反应物转化率低.
③Sabatier反应产生的CH4可用于消除空间站中NOx (NO和NO2混合气体)的污染,实验测得相同状况下25mL CH4可反应掉80mLNOx,则氮氧化物中NO和NO2的体积比为3:1.
(2)Sabatier反应在空间站运行时,下列措施能提高CO2平衡转化率的是b(填标号).
a.增大催化剂的比表面积
b.反应器前段加热,后段冷却
c.提高原料气中CO2所占比例
(3)500℃时,在恒压容器中充入1molCO2、4mol H2,初始体积为5L,经过5min达到平衡,α(CO2)=75%,则该温度下,Sabatier反应的平衡常数K=82.7.(保留三位有效数字)
(4)一种新的循环利用方案是用Bosch反应代替Sabatier反应.
①经测定:Bosch反应平衡体系中,除生成了碳单质且φ(CH4)=0外,其他所含物质及其聚集状态与Sabatier反应体系中相同.已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为-394kJ•mol-1、-242kJ•mol-1.(生成焓指一定条件下由对应单质生成1mol化合物时的焓变)
写出Bosch反应的热化学方程式:CO2(g)+2H2(g)?C(s)+2H2O(g)△H=90kJ/mol.
②一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动,原因是反应的活化能高;若使用催化剂,在较低温度下反应就能启动.
14.二氧化氯(C1O2)是第四代杀菌消毒剂,因其高效、无污染而被广泛使用.图1是氯化钠电解法生产C1O2的工艺流程.已知:①二氧化氯是一种强氧化性气体,呈黄绿色,易溶于水的,不与水反应.②纯C1O2易分解爆炸,一般用稀有气体或氮气稀释到10%以下安全.③C1O2和C12的熔沸点如表所示.
物质熔点/℃沸点/℃
ClO2-5911
Cl2-107-34.6
(1)用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质.向粗盐水中依次中加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性.
(2)将食盐水加入电解槽中,70℃左右电解得到氯酸钠(NaC1O3)和气体X,则X的化学式为H2
(3)“合成”中的化学皮应方程式为2NaC1O3+4HC1=2C1O2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O.
(4)分离C1O2和Cl2混合气体可采用的方法是将混合气体用冷水浴降温,使C1O2液化分离出来.
(5)C1O2可用于处理含硫的废水.课外实验小组为了探究C1O2与Na2S溶液反应的产物中含有Cl-和SO42-,不含SO32-.设计了图2实验装置:

①在装置Ⅱ中C1O2和NaOH溶液反应生成等物质的量的两种盐,其中一种盐为NaC1O2,写出该反应的离子方程式2C1O2+2OH-=C1O2-+C1O3-+H2O.
②请补充完整实验步骤:将用氮气稀释后的足量C1O2通入I中的Na2S溶液中充分反应,得到无色澄清溶液.i.取少量I中溶液于试管甲中,加入Ba(NO32溶液,振荡,如有白色沉淀生成,证明溶液中无SO32-,ii.另取少量I中溶液于试管乙中,滴加Ba(NO32溶液至过量,静置,取上层清液于试管丙中,加入足量的稀硝酸酸化的硝酸银溶液,如有白色沉淀生成,则证明有Cl-生成.

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