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8.水系锂电池具有安全、环保和价格低廉等优点成为当前电池研究领域的热点.以钒酸钠(NaV3O8)为正极材料的电极反应式为:NaV3O8+xLi++xe-═NaLixV3O8,则下列说法不正确的是(  )
A.放电时,该电池的总反应为:xLi+NaV3O8═NaLixV3O8
B.充电过程中Li+从阳极向阴极迁移
C.充电过程中阳极的电极反应式为NaLixV3O8-xe-═NaV3O8+xLi+,NaLixV3O8中钒的化合价发生变化
D.该电池可以用硫酸钠溶液作电解质

分析 放电时,b电极Li作负极,电极反应式为Li-e-═Li+,a作正极,电极反应式为NaV3O8+xLi++xe-=NaLixV3O8,则电池反应式为NaV3O8+xLi=NaLixV3O8,充电时,阴极、阳极电极反应式与负极、正极反应式正好相反,充电时,阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动,据此分析解答.

解答 解:放电时,b电极Li作负极,Li失电子发生氧化反应,电极反应式为Li-e-═Li+,a作正极,电极反应式为NaV3O8+xLi++xe-=NaLixV3O8,则电池反应式为NaV3O8+xLi=NaLixV3O8,故A正确;
B.充电时,阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动,所以Li+从阳极向阴极迁移,故B正确;
C.充电时,阴极、阳极电极反应式与负极、正极反应式正好相反,所以阳极的电极反应式为NaLixV3O8-xe-=NaV3O8+xLi+,NaLixV3O8中Na、O、Li元素化合价不变,则钒的化合价发生变化,失电子发生氧化反应,故C正确;
D.Li极易和水反应生成LiOH和氢气,所以电池中不可以用硫酸钠溶液作电解质溶液,故D错误;
故选D.

点评 本题考查化学电源新型电池,为高考高频点,明确原电池和电解池原理是解本题关键,难点是电极反应式的书写,知道物质的性质,题目难度中等.

练习册系列答案
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18.铜单质及其化合物在很多领域有重要用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂.
(1)Cu位于元素周期表第四周期第ⅠB 族.Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9
(2)如图1是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为4.
(3)胆矾CuSO4•5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4•H2O,其结构示意图如图2:下列说法正确的是BD (填字母).
A.在上述结构示意图中,所有氧原子都采用sp3杂化
B.在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键
C.胆矾是分子晶体,分子间存在氢键
D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去
(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH34]2+配离子.已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是:F的电负性比N大,N-F成键电子对偏向F,导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子
(5)Cu2O的熔点比Cu2S的高(填“高”或“低”),请解释原因:Cu2O与Cu2S相比,阳离子相同、阴离子所带的电荷数也相同,但O2-半径比S2-半径小,所以Cu2O的晶格能更大,熔点更高.
(6)S单质的常见形式为S8,其环状结构如图3所示,S原子采用的轨道杂化方式是sp3 _
(7)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为O>S>Se;
3.(1)钠镁铝三种元素中第一电离能最大的是Mg.
(2)某正二价阳离子核外电子排布式为[Ar]3d54s0,该金属的元素符号为Mn.
(3)Mn和Fe的部分电离能数据如表:
元    素MnFe
电离能
/kJ•mol-1
I1[717759
I215091561
I332482957
根据表数据,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,其原因是Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态).
(4)①氨基乙酸铜的分子结构如图,碳原子的杂化方式为sp3、sp2
②金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈四面体构型.423K时,Ni(CO)4分解为Ni和CO,从而制得高纯度的Ni粉.试推测:四羰基镍的晶体类型是分子晶体.
(5)乙醇和二甲醚是同分异构体,但它们性质存在差异:
分子式结构简式熔点沸点水溶性
乙醇C2H6OC2H5OH-114.3℃78.4°C互溶
二甲醚C2H6OCH3OCH3-138.5℃-24.9℃微溶
乙醇和二甲醚沸点及水溶性差异的主要原因是乙醇分子间能形成氢键,而二甲醚不能.
(6)金属铜溶于在浓氨水与双氧水的混合溶液,生成深蓝色溶液.该深蓝色的浓溶液中加入乙醇可见到深蓝色晶体([Cu(NH34]SO4)析出,请画出呈深蓝色溶液的离子的结构简式(标出配位键);
深蓝色晶体中不存在的微粒间作用力有AD
A.范德华力     B.离子键    C.共价键    D.金属键   E.配位键.

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