题目内容
【题目】市场上经常见到的标记为Li-ion的电池。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为: Li+2Li0.35NiO2
2Li0.85NiO2,下列说法正确的是
A. 充电时,该电池的正极应外接电源负极
B. 充电时,Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应
C. 该电池既能用酸溶液又能用碱溶液作电解质溶液。
D. 放电过程中Li+向负极移动
【答案】B
【解析】
根据锂离子电池的电池反应式为:Li+2Li0.35NiO2
2Li0.85NiO2,可知,放电时,Li的化合价升高,被氧化,Li为原电池的负极,负极的电极反应式:Li-e-=Li+;充电时,反应逆向进行,反应物只有一种,故化合价既有升,又有降,所以既发生氧化反应又发生还原反应,也可根据Li0.85NiO2的Ni的化合价升高后变为Li0.35NiO2,被氧化,部分Li+还原为Li,判断出充电时,Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应;由于Li能与水反应,因此应为非水材料;原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
A.充电时,该电池的正极应外接电源正极,作阳极,A错误;
B.充电时,Li0.85NiO2变为Li0.35NiO2和Li,Ni的化合价升高,被氧化,部分Li+被还原为Li,所以Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应,B正确;
C.Li很活泼,会与水反应,不能用水溶液,C错误;
D.原电池中阳离子移向正极,则Li+向正极移动,D错误;
故合理选项是B。
【题目】工业上利用软锰矿(主要成分为MnO2,同时含少量铁、铝等的化合物)制备硫酸锰的常见流程如下:
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部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 |
(1)一氧化锰用硫酸酸浸时发生的主要反应的离子方程式为____________________。酸浸后加入MnO2将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,其目的是___________。
(2)滤渣A的成分除MnO2外,还有_______________。
(3)MnO2是制造碱性锌锰电池的基本原料,放电时负极的电极反应式为________。工业上以石墨为电极电解酸化的MnSO4溶液生产MnO2,阳极的电极反应式为_________,当阴极产生4.48L(标况)气体时,MnO2的理论产量为______g。
(4)锰的三种难溶化合物的溶度积:Ksp(MnCO3)=1.8×10-11,Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13,Ksp(MnS)=2.0×10-13,则上述三种难溶物的饱和溶液中,Mn2+浓度由大到小的顺序是_______>_______>_______(填写化学式)。