题目内容
【题目】2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的结构如图所示,电池反应式为 LixC6 + Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)。下列说法正确的是( )
A.充电时 a 极接外电源的负极
B.放电时Li+在电解质中由b极向a极迁移
C.充电时若转移0.02 mol电子,石墨电极将减重0.14 g
D.该废旧电池进行“放电处理”有利于锂在石墨极回收
【答案】B
【解析】
放电时的反应为Li1-xCoO2+LixC6═LiCoO2+C6,LixC6(可看成单质锂和碳)为负极,Li的化合价升高变成Li+,则Li1-xCoO2为正极,Co元素的化合价降低,Co元素的原子得到电子,原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应,充电则是放电的逆过程。
A. 放电时a极(Li1-xCoO2)为正极得到电子,充电是逆过程,a极应失去电子作电解池的阳极,阳极接外加电源的正极,A错误;
B. 放电时,石墨极(b极)LixC6失去电子为负极,则Li1-xCoO2(a极)为正极,在原电池中阳离子移向正极,即Li+在电解质中由b极向a极迁移,B正确;
C. 充电时,石墨(C6)电极变成LixC6,电极反应式为:xLi++C6+xe-═LixC6,则石墨(C6)电极增重的质量就是参加反应的锂离子的质量,根据关系式:xLi+ ~ xe- 可知,若转移0.02mole-,反应的锂离子为0.02molLi+,即增重0.14g,C错误;
D. 放电时,电池的正极反应为:Li1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2 ,负极反应为LixC6-xe-═xLi++C6,该废旧电池进行“放电处理”有利于锂在LiCoO2极回收,D错误。
答案为B。
【题目】乙炔加氢是乙烯工业中的重要精制反应,利用这一反应可以将乙烯产品中的乙炔含量降低,以避免后续乙烯聚合催化剂的中毒,工业上称为碳二加氢过程。
已知:I. ;
II. ;
回答下列问题:
(1)已知几种化学键的键能如表所示:
化学键 | ||||
键能/ | 436 | 413.4 | 615 | 812 |
=____________。
(2)400K时,在密闭容器中将等物质的量的和混合,采用适当的催化剂进行反应,生成,达到平衡时测得,则平衡时_____。
(3)据前人研究发现乙炔在团簇表面催化加氢反应的部分历程如图所示,其中吸附在表面上的物种用*标注。
推测乙烯在表面上的吸附为__________(填“放热”或“吸热”)过程。图中历程中最大能垒(活化能)E正=______,该步骤的化学方程式为___________。
(4)时,将体积比为1:2的和充入刚性密闭容器中,加入催化剂发生反应Ⅱ,起始体系总压强为,实验测得的分压与反应时间的关系如图所示:
①时,内,平均反应速率______(用含的代数式表示,下同)。
②时,该反应的化学平衡常数_____(为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
③时,内,的减小量______(填“>”“<”或“=”) 内的减小量,理由为__________。
【题目】NiSO46H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废液(除含镍外,还含有Cu、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如图:
已知: 25℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表所示。
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cr(OH)3 | Ni(OH)2 | |
Ksp | 8.0×10-16 | 4.0×10-38 | 6.0×10-31 | 6.5×10-18 |
完全沉淀pH | ≥9.6 | ≥3.2 | ≥5.6 | ≥8.4 |
注:NiCO3是一种不溶于水易溶于强酸的沉淀。
请回答下列问题:
(1)下列措施可行,且能提高废渣浸出率的有________。
A.升高反应温度 B.增大压强 C.在反应过程中不断搅拌
(2)在滤液I中加入6%的H2O2,其作用是__________(用离子方程式表示);加入NaOH调节pH的范围是_________,为了除去溶液中的_________离子。
(3)检验Ni2+已完全沉淀的实验方法是_________________。