题目内容

20.如图是一种可充电的锂离子电池充、放电的工作示意图.该电池的反应式为:
LiMnO2+C6$?_{放电}^{充电}$Li1-xMnO2+LixC6(LixC6表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料),下列有关说法正确的是(  )
A.K与N相接时,A极为负极,该电极反应式为:LixC6-xeˉ=C6+xLi+
B.该电池的比能量与用单质锂作电极的锂电池的比能量相同
C.K与M相接时,A极发生氧化反应,LiMnO2-xeˉ=Li1-xMnO2+xLi+
D.K与N相接时,Li+由A极区迁移到B极区

分析 当K与M相接时,该装置是电解池,A为阳极,阳极上失电子发生氧化反应,B为阴极,发生还原反应,当K与N相接时,该装置是原电池,B为负极,A为正极,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,原电池放电时,电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动.

解答 解:A.K与N相接时,B极为负极,该电极反应式为:LixC6-xeˉ=C6+xLi+,故A错误;
B.能量密度与其比能量成正比,根据其能量密度大小知,锂离子电池的比能量比用单质锂作电极的锂电池大,故B错误;
C.当K与M相接时,该装置是电解池,A为阳极,阳极上失电子发生氧化反应,电极反应式为:LiMnO2-xeˉ=Li1-xMnO2+xLi+,故C正确;
D.K与N相接时,A为正极,B为负极,Li+由B极区迁移到A极区,故D错误;
故选C.

点评 本题以新型电池为载体考查原电池和电解池原理,明确原电池和电解池电极上得失电子即可解答,注意原电池放电时,阴阳离子的移动方向,为易错点.

练习册系列答案
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15.磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在.它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用.
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在电炉中高温(~1550℃)下通过下面三个反应共熔得到.
①4Ca3(PO4)2(s)+10C(s)═12CaO(s)+2P4(s)+10CO2(g)△H1=+Q1kJ•mol-1
②CaO(s)+SiO2(s)═CaSiO3(s)△H2=-Q2 kJ•mol-1
③CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H3=+Q3kJ•mol-1
已知:CaSiO3的熔点(1546℃)比SiO2低.
写出由磷酸钙矿制取白磷总的反应方程式2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6CaSiO3+P4+10CO.
(2)白磷在热的浓氢氧化钾溶液中歧化得到一种次磷酸盐(KH2PO2)和一种气体PH3(写化学式).
(3)磷的重要化合物NaH2PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得.工业上为了使反应的主要产物是NaH2PO4,通常将pH控制在2.1~7.2之间 (已知磷酸的各级电离常数为:K1=7.1×10-3K2=6.3×10-8K3=4.2×10-13 lg7.1≈0.9  lg6.3≈0.8  lg4.2≈0.6).Na2HPO4 溶液显碱性,若向其溶液中加入足量的CaCl2 溶液,溶液则显酸性,其原因是3Ca2++2HPO4-=Ca3(PO4 )2↓+2H+ (用离子方程式表示).
(4)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:11P 4+60CuSO4+96H2O═20Cu3P+24H3PO4+60H2SO460molCuSO4能氧化白磷的物质的量是3mol.

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