题目内容

11．2015年4月，由中美科学家共同完成的“快速充放电铝离子电池”，具有高效耐用、可超快充电、可燃性低、成本低等特点．该电池以金属铝作为负极，三维结构的泡沫石墨材料为正极，AlCl4-可在其中或在脱嵌，由有机离子 （EMI+不参与反应）Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体做电解质溶液，该电池放电时的原理如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．放电时，负极的电极反应式：Al-3e-+7AlCl4-═Al2C17-
B．充电过程中，AlCl4-脱嵌并从阴极向阳极迁移
C．充电过程中阳极的电极反应式为：Cn+AlCl4--e-═Cn，其中C的化合价升高
D．该离子液体也可用于钢制品上电镀铝，但阴极材料要换成镀件

分析 由示意图可知放电时铝为负极，被氧化生成Al2Cl7-，电极方程式为Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-，正极反应为3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3AlCl4-，电解时阳极发生氧化反应，电解方程式为Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4]，阴极发生还原反应，电极方程式为4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-，以此解答该题．

解答 解：A．放电时，铝是活泼的金属铝是负极，被氧化生成Al2Cl7-，电极方程式为Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-，故A错误；
B．根据电池放电时正极反应3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3AlCl4-可知AlCl4-脱嵌，充电过程相反则是嵌入，故B错误；
C．充电过程中阳极发生氧化反应，电极反应式为：Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4]，C的化合价升高，故C错误；
D．该电池电解时阴极发生还原反应，电极方程式为4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-，所以该离子液体也可用于钢制品上电镀铝，但阴极材料要换成镀件钢制品，故D正确；
故选D．

点评 本题考查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，有一定难度．

练习册系列答案
相关题目
1．解答下列问题：
（1）现有34g某气体，摩尔质量为17g•mol-1，则：
①该气体为2 mol．
②该气体所含分子数为2 NA．
③该气体在标准状况下的体积为44.8 L．
（2）若要配制100mL 0.1mo1•L-1Na2SO4溶液，需称量Na2SO4的质量为1.42g，从所配制溶液中取出5mL，则取出溶液的物质的量浓度为0.1mo1•L-1．
（3）将标准状况下2240mL氨完全溶于水配成100mL溶液，氨水中NH3的物质的量浓度为1 mol•L-1．（不考虑NH3与H2O的反应）
（4）4.5g H2O与0.25 mol H2SO4所含的分子数相等，它们所含氧原子数之比是1：4．
2．如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g25.00%的NaCl溶液、足量的CuCl2溶液和100g10.00%的H2SO4溶液，电极均为石墨电极．

接通电源，经过一段时间后，甲中b电极上得到有刺激性气味的气体，其体积为2.24L（标准状况下）．据此回答问题：
（1）电源的M端为负极．
（2）甲烧杯中电极b上发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2．
（3）乙烧杯中电极c的析出的质量是6.4g．
（4）丙烧杯中发生反应的化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．
（5）电解前后甲烧杯中溶液的pH变化情况是变大（选填：“变大”、“变小”或“不变”）简述其原因是甲中电解氯化钠溶液是电解水和氯化钠，溶液中生成NaOH的浓度增大，pH变大．
19．下列反应中，属于取代反应的是（　　）
A．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色B．乙烷在空气中燃烧
C．乙烯使氯水褪色D．乙烷与氯气在光照下颜色变浅
6．下列气体中能形成酸雨的是（　　）
A．N2B．COC．SO2D．O3
16．已知有如下反应：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，该反应中被氧化与被还原的原子数之比为（　　）
A．1：6B．6：1C．1：5D．5：1
3．下列说法正确的是（　　）
A．CH3CH2OH、NH4HCO3都属于电解质
B．铝热剂、水玻璃、氨水均为混合物
C．铝、铁对应的氧化物均为碱性氧化物
D．溶液和胶体的本质区别是丁达尔效应
20．只用一种试剂就能将苯、己烯、溴苯、乙醇区分开来，这种试剂是溴水．
1．三氧化二镍（Ni2O3）是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料．工业上利用含镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主）制取草酸镍（NiC2O4•2H2O），再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍．已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水．工艺流程图如图所示．

请回答下列问题：
（1）操作Ⅰ为加酸溶解，过滤．
（2）①加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；
②加入碳酸钠溶液调pH至4.0～5.0，其目的为促进铁离子水解沉淀完全；
（3）草酸镍（NiC2O4•2H2O）在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧，可制得Ni2O3，同时获得混合气体．NiC2O4受热分解的化学方程式为2NiC2O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ni2O3+3CO↑+CO2↑．
（4）工业上还可用电解法制取Ni2O3，用NaOH溶液调NiCl2溶液的pH至7.5，加入适量Na2SO4后利用惰性电极电解．电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-，再把二价镍氧化为三价镍．ClO-氧化Ni（OH）2生成Ni2O3的离子方程式为ClO-+2Ni（OH）2═Cl-+Ni2O3+2H2O．a mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量为1.25a mol．
（5）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时，NiO（OH）转化为Ni（OH）2，该电池反应的化学方程式是Al+3NiO（OH）+NaOH+H2O=3Ni（OH）2+NaAlO2．

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