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。
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原理如下:(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCn
LiFePO4+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+LixCn
LiFePO4+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。
【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 |
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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:
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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。