题目内容

12.阅读下面科普短文.
锂电池是指电极材料含金属锂或含锂化合物、使用非水溶液做离子导体的电池.最早出现的锂电池利用
化学反应Li+MnO2═LiMnO2提供电能.
银白色的金属锂是所有金属中最轻的一种,它的化学性质活泼,常温下就能和空气中的氧气化合成氧化锂;锂还能和水剧烈反应变成氢氧化锂(LiOH),同时放出一种可燃性气体.
随着科技的发展,锂电池的应用范围逐步扩大,一类新型锂电池--锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑和家用小电器上.锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液构成,正极材料(如石墨)和负极材料(如LiCoO2)均能传导电子,电解液在正、负两极之间起输运离子、传导电流的作用.锂离子电池采用一种类似摇椅式的工作原理,充放电过程中锂离子在正负极间来回穿梭,从一边“摇”到另一边,往复循环,实现电池的充放电过程.
由于锂离子电池中包含的电解液多含有机物,普遍存在易燃问题,在过充、过放、短路及热冲击等滥用的状态下,电池温度迅速升高,常常会导致电池起火,甚至爆炸.因此,目前大多数数码产品都会配备相应的保护元件,当检测到电池到达满电状态,会自动切断充电电路.
依据文章内容,回答下列问题:
(1)锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液构成.
(2)锂离子电池的正极材料采用石墨是利用了其导电物理性质.
(3)锂电池使用非水溶液做离子导体的原因是.2Li+2H2O═2LiOH+H2↑(写出反应的文字或符号表达式)
(4)安全使用锂离子电池的措施有避免过充.

分析 (1)根据锂离子电池的构成解答;
(2)根据石墨具有导电性解答;
(3)根据锂和水反应生成氢氧化锂和氢气解答;
(4)根据安全使用锂离子电池的措施解答.

解答 解:(1)锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液 构成;
(2)石墨具有导电性,锂离子电池的正极材料采用石墨是利用了其导电的物理性质;
(3)锂和水反应生成氢氧化锂和氢气,反应的化学方程式为:2Li+2H2O═2LiOH+H2↑;
(4)安全使用锂离子电池的措施有:避免过充(或避免过放、短路、热冲击等;使用保护软件等).
答案:
(1)正极、负极、隔膜和电解液;(2)导电;
(3)2Li+2H2O═2LiOH+H2↑;(4)避免过充.

点评 本题考查较为综合,涉及原电池的涉及,金属的腐蚀及防护以及新型化学电源,题目难度中等,注意有关基础知识的积累.

练习册系列答案
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4.某课外小组在研究金属与酸的化学反应时,设计了以下三个实验.

某课外小组在研究金属与酸的化学反应时,设计了以下三个实验:
【实验一】锰为不锈钢主要的添加元素.锰的氧化物是不锈钢的保护膜,可以提高不锈钢的耐腐蚀性.
(1)相同温度下,取大小相同、表面光亮的锰、镁、铜三种金属片,分别投人足量的、质量分数相同的稀盐酸中(反应中锰的化合价为+2价),现象如下:
金属种类锰(Mn)
与盐酸反应略慢无明显现象
上述三种金属的活动性由弱到强的顺序是铜锰镁;写出锰与稀盐酸反应的化学方程式:Mn+2HCl═MnCl2+H2↑.
(2)金属与酸的反应存在某种规律,请你分析下表中的数据,找到对应关系.
等质量的金属(a克)与足量盐酸反应
金属的相对原子质量245655
产生氢气的质量(g)$\frac{a}{12}$$\frac{a}{28}$$\frac{a}{27.5}$
找到的规律化合价相同的情况下,相对原子质量越大产生的氢气质量越小
(只描述规律,不写前提)
【实验二】应用:完成下列实验方案,(要求采用与实验一中不同的方法)
实验目的实验操作实验现象和结论
探究Mn和Cu的金属活动性强弱
【实验三】根据不同种金属与同种酸能否反应以及反应的剧烈程度,可判断金属的活动性.也可根据同种金属与不同种酸反应的快慢,来判断不同种酸的酸性强弱.为比较盐酸和醋酸的酸性强弱,设计了如下实验方案.装置如图1所示(夹持和固定装置已略去).在两试管中分别加人过量镁条,同时将相同浓度的稀盐酸和稀醋酸注人相应试管中,观察产生氢气的速率和体积.试回答下列问题:
(1)盐酸与镁反应的化学方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,基本类型为置换反应.
(2)实验中收集到氢气的体积与时间的关系如图2所示.分析图中曲线变化规律,可得出盐酸酸性比醋酸强(填“强”或“弱”).
(3)实验中稀盐酸与镁条反应时,量筒中收集到氢气的体积比理论值高,可能的原因是①④.
①反应放热
②试管中有氢气残留
③实验装置气密性不好
④酸液进入试管,占据了一定的体积.

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