题目内容
【题目】科学家预言,被称为“黑金”的“新材料之王”石墨烯将“彻底改变21世纪”。中国华为研发人员利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,已在世界上率先开发出石墨烯电池,电池反应式为LixC6+Li1-xCoO2
C6+LiCoO2,其工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是
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A. 有设计师建议该电池采用隔膜效果更好,可选用质子交换膜
B. 放电时,LiCoO2极发生的电极反应为:LiCoO2-xe=Li1-xCoO2+xLi+
C. 石墨烯电池通过提高储锂容量进而提高能量密度,废旧的该电池进行“放电处理”让Li+嵌入LiCoO2中而有利于回收
D. 石墨烯电池充电时LiCoO2极与电源负极相连
【答案】C
【解析】
A、隔膜只允许Li+通过,不选用质子交换膜,故A错误;
B、根据电池反应,放电时,LiCoO2上得到电子,LiCoO2发生电极反应式:Li1-xCoO2+xLi++xe===xLiCoO2,故B错误;
C、石墨烯电池的优点提高电池的储锂容量进而提高能量密度,根据工作原理,Li+嵌入LiCoO2中,故C正确;
D、LiCoO2极是电池正极,充电时与电源正极相连,故D错误。
【题目】研究+6价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性,某小组同学进行如下实验:
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已知:Cr2O72-(橙色)+H2O
2CrO42-(黄色)+2H+ △H= +13.8 kJ/mol,+6价铬盐在一定条件下可被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中为绿色。
(1)试管c和b对比,推测试管c的现象是_____________________。
(2)试管a和b对比,a中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动,橙色加深不一定是c(H+)增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是c(H+)增大对平衡的影响。你认为是否需要再设计实验证明?________(“是”或“否”),理由是______。
(3)试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4,分析上图的实验现象,得出的结论是________。
(4)小组同学用电解法处理含Cr2O72-废水,探究不同因素对含Cr2O72-废水处理的影响,结果如下表所示(Cr2O72-的起始浓度,体积、电压、电解时间均相同)。
实验 | ⅰ | ⅱ | ⅲ | ⅳ |
是否加入Fe2(SO4)3 | 否 | 否 | 加入5g | 否 |
是否加入H2SO4 | 否 | 加入1mL | 加入1mL | 加入1mL |
电极材料 | 阴、阳极均为石墨 | 阴、阳极均为石墨 | 阴、阳极均为石墨 | 阴极为石墨阳极为铁 |
Cr2O72-的去除率/% | 0.922 | 12.7 | 20.8 | 57.3 |
①对比实验ⅰ和实验ⅱ可知,_________(“升高”或“降低”)pH可以提高Cr2O72-的去除率。
②实验ⅱ中Cr2O72-放电的电极反应式为___________________________________。
③实验ⅲ中Fe3+去除Cr2O72-的机理如图所示,结合此机理,解释实验iv中Cr2O72-去除率提高较多的原因是_______________ 。
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