题目内容

14．最近报道了一种新型可逆电池，该电池的负极为金属铝，正极为石墨化合物Cn[AlCl4]，电解质为R+（烃基取代咪唑阳离子）和[AlCl4]-阴离子组成的离子液体．电池放电时，在负极附近形成双核配合物[Al2Cl7]-．充放电过程中离子液体中的阳离子始终不变．下列说法中错误的是（　　）
A．放电过程中，负极每消耗1mol Al，导线中转移的电子数为3NA（NA为阿伏伽德罗常数的值）
B．放电时，负极反应式为Al+7[AlCl4]--3e-=4[Al2Cl7]-
C．充电时，阴极反应式为Cn[AlCl4]+e-=[AlCl4]-+Cn
D．充、放电过程中，R+的移动方向相反

分析 放电时铝为负极，被氧化生成Al2Cl7-，负极反应：方程式为Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-，其逆过程就是充电时的阴极反应4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-；正极反应为3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3AlCl4-，其逆过程就是充电时的阳极反应：Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4]，以此解答该题．

解答 解：A、放电时铝为负极，被氧化生成Al2Cl7-，负极反应：方程式为Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-，负极每消耗1mol Al，导线中转移的电子数为3NA，故A正确；
B、放电时，正极发生得电子的还原反应，电极反应为：Cn[AlCl4]+e-=Cn+AlCl4-，负极发生氧化反应，电极反应式为：Al+7[AlCl4]--3e-=4[Al2Cl7]-，故B正确；
C、充电时的阴极发生得电子的还原反应，即反应为：4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-，故C错误；
D、充电过程中，R+移向阴极，即电池的负极，放电过程中，R+移向电池的正极，移动方向相反，故D正确．
故选C．

点评 本题考查学生二次电池的工作原理以及原电池和电解池的工作原理知识，为高频考点，侧重学生的分析能力的考查，属于综合知识的考查，难度中等，注意把握电极的判断方法和电极方程式的书写．

练习册系列答案
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4．第三周期元素R，它的原子最外电子层达到稳定结构所所需的电子数少于次外层与最内层电子数之差，且等于最内层电子数的整数倍，关于R的叙述中正确的是（　　）
A．R的气态氢化物的水溶液具有强酸性
B．常温下，能稳定存在的R的氧化物都是酸性氧化物
C．R是金属元素
D．R的气态氢化物不能在氧气中燃烧
5．信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

请回答下列问题：
（1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-?Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-?3Cu2++2NO↑+4H2O；得到滤渣1的主要成分为Au、Pt．
（2）第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+；调溶液pH的目的是使Fe3+和Al3+生成沉淀．
（3）由滤渣2制取Al2（SO4）3•18H2O，探究小组设计了三种方案：
甲：滤渣2$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$\stackrel{蒸发、冷却、结晶、过滤}{→}$Al2（SO4）3•18H2O
乙：滤渣2$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$→_{过滤}^{适量Al}$滤液$\stackrel{蒸发、冷却、结晶、过滤}{→}$Al2（SO4）3•18H2O
丙：滤渣2$→_{过滤}^{NaOH溶液}$滤液$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$滤液$\stackrel{蒸发、冷却、结晶、过滤}{→}$Al2（SO4）3•18H2O
上述三种方案中，甲方案不可行，原因是甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝，冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质．
2．工业纯碱中常常含有NaCl、Na2SO4等杂质．为测定某工业纯碱的纯度，设计了如右图实验装置．依据实验设计，请回答：
（1）装置中盛装稀硫酸的仪器名称是分液漏斗；装置D的作用是防止空气中的CO2、H2O进入U形管，干扰碳酸钠含量的测定．
（2）为达到实验目的，一次实验中至少应进行称量操作的次数为3．
（3）若不考虑操作、药品及其用量等方面的影响，该实验测得结果会偏低（填“偏高”、“偏低”、“无影响”）
9．常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是（　　）
A．中性溶液中：K+、Fe3+、SO42-、Cl-
B．水电离的c（H+）=1×10-13mol/L的溶液中：K+、Na+、[Al（OH）4]-、CO32-
C．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2+、Na+、NO3-、SO42-
D．$\frac{{K}_{W}}{c（{H}^{+}）}$=1×10-13mol/L的溶液中：K+、Cu2+、Cl-、NO3-
19．足量的镁与一定质量的盐酸反应，由于反应速率太快，若要减慢反应速率，但不能影响产生氢气的总质量，可以加入下列物质中的是（　　）
A．H2OB．NaOHC．K2CO3D．CH3COONa
6．烃A是石油裂解气的一种，通常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志．在一定条件下可以实现图所示的变化：

已知：E是合成PVC（一种塑料）的原料，F的分子式为C6H10O4．请填空：
（1）写出下列物质的结构简式CCH2OHCH2OH，DCH≡CH；
（2）框图中属于加成反应的是（填数字代号，下同）①④；属于取代反应的是②⑤．
（3）写出化学方程式：反应②CH2BrCH2Br+2NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$CH2OHCH2OH+2NaBr；反应⑤CH2OHCH2OH+2CH3COOH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH2COOCH3+2H2O；
（4）绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”的新概念，指的是反应物分子中的所有原子全部转变成所需产物，不产生副产物．反应A+X→C符合绿色化学理念，则X为H2O2．
3．已知A、B、C、D的原子序数都不超过18，它们的离子aA（n+1）+、bBn+、cC（n+1）-、dDn-具有相同的电子层结构，则下列说法正确的是（　　）
A．原子序数：a＞b＞c＞d
B．离子半径：A（n+1）+＞Bn+＞C（n+1）-＞Dn-
C．离子氧化性：A（n+1）+＞Bn+离子还原性：C（n+1）-＞Dn-
D．C最高价氧化物的水化物的酸性比D的强
4．被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟因为在“光在纤维中的传输用于光学通信”的成就而获 得 2009 年诺贝尔物理学奖，光导纤维的主要成分是（　　）
A．SiB．SiO2C．Na2SiO3D．SiCl4

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