题目内容

【题目】高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜, 主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。

原理如下:(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。

下列说法不正确的是( )

A. 放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe-===xLiFePO4

B. 放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极

C. 充电时,阴极电极反应式:xLi++xe-+nC===LixCn

D. 充电时,Li+向左移动

【答案】D

【解析】

由总反应:(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。放电时,作为原电池,LixCn为负极,化合价升高失去电子发生氧化反应,电子由负极到正极移动;FePO4为正极,化合价降低得到电子发生还原反应。充电时,作为电解池,LiFePO4参与阴极与阳极的反应,阳离子向阴极移动。

A. 放电时,FePO4为正极,正极化合价降低得到电子发生还原反应,电极反应式为xFePO4+xLi++xe-===xLiFePO4,故A正确;

B. 放电时,作为原电池,电子由负极经导线、用电器、导线到正极,故B正确;

C. 充电时,阴极化合价降低得到电子发生还原反应,电极反应式为xLi++xe-+nC===LixCn,故C正确;

D. 充电时,作为电解池,阳离子向阴极移动,Li+向右移动,故D错误;

答案选D。

练习册系列答案
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【题目】草酸是一种常用的还原剂,某校高三化学小组探究草酸被氧化的速率问题。

实验Ⅰ

试剂

混合后

溶液pH

现象

(1h后溶液)

试管

滴管

a

4mL0.01mol·L1 KMnO4溶液,几滴浓H2SO4

2mL0.3mol·L1H2C2O4

溶液

2

褪为无色

b

4mL0.01mol·L1KMnO4溶液,几滴浓NaOH

7

无明显变化

c

4mL0.01mol·L1 K2Cr2O7溶液,几滴浓H2SO4

2

无明显变化

d

4mL0.01mol·L1 K2Cr2O7溶液,几滴浓NaOH

7

无明显变化

(1)H2C2O4是二元弱酸,写出H2C2O4溶于水的电离方程式:_____________。

(2)实验I试管a中KMnO4最终被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为:________。

(3)瑛瑛和超超查阅资料,实验I试管c中H2C2O4与K2Cr2O7溶液反应需数月时间才能完成,但加入MnO2可促进H2C2O4与K2Cr2O7的反应。依据此资料,吉吉和昊昊设计如下实验证实了这一点。

实验II

实验III

实验IV

实验操作

实验现象

6 min后固体完全溶解,溶液橙色变浅,温度不变

6 min后固体未溶解,溶液颜色无明显变化

6 min后固体未溶解,溶液颜色无明显变化

实验IV的目的是:_______________________。

(4)睿睿和萌萌对实验II继续进行探究,发现溶液中Cr2O72- 浓度变化如图:

臧臧和蔡蔡认为此变化是通过两个过程实现的。

过程i.MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+。

过程ii.__________________________________。

①查阅资料:溶液中Mn2+能被PbO2氧化为MnO4-。针对过程i,可采用如下方法证实:将0.0001molMnO2加入到6mL____________中,固体完全溶解;从中取出少量溶液,加入过量PbO2固体,充分反应后静置,观察到_______________。

②波波和姝姝设计实验方案证实了过程ii成立,她们的实验方案是________。

(5)综合以上实验可知,草酸发生氧化反应的速率与__________________有关。

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