题目内容
2014年12月我国首艘新型磷酸铁锂电池动力船在上海顺利下水，我国的船舶动力已进入一个崭新的时代．可见，研究化学反应原理有非常重要的意义．
（1）磷酸铁锂电池以磷酸铁锂（LiFePO4）为正极材料的锂离子电池．
已知该锂离子电池的总反应为Li1-xFePO4+LixC6
6C+LiFePO4（Li1-xFePO4、LixC6中Li为单质状态），则该电池放电时正极的电极反应式为 ．以该电池为电源，以铜为阳极，以石墨为阴极，用NaCl溶液作电解液进行电解，得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源，则阳极反应式为 ．
（2）25℃时，几种电解质的电离平衡常数如下表所示：
①25℃，0.1mol?L-1HF溶液的H+浓度为 mol?L-1，100mL 0.1mol?L-1NaF溶液中阴阳离子总数 （填“＜”“＞”或“=”）100mL 0.1mol?L-1CH3COONa溶液中阴阳离子总数．
②向10mL0.1mol?L-1CH3COOH溶液中逐滴滴加0.1mol?L-1的氨水，当消耗氨水10mL时溶液中各离子浓度的大小关系是 ．
③已知NaH2PO4溶液显酸性而Na2HPO4溶液显碱性，25℃，浓度均为0.1mol?L-1 NaH2PO4与Na2HPO4溶液中水的电离程度 （填“前者大”、“后者大”或“相等”）．
（1）磷酸铁锂电池以磷酸铁锂（LiFePO4）为正极材料的锂离子电池．
已知该锂离子电池的总反应为Li1-xFePO4+LixC6
| 放电 |
| 充电 |
（2）25℃时，几种电解质的电离平衡常数如下表所示：
| 电解质 | 电离常数（mol?L-1） |
| H3PO4 | Ka1=7.1×10-3，Ka2=6.2×10-8，Ka3=4.5×10-13 |
| HF | Ka=6.4×10-4 |
| CH3COOH | Ka=1.7×10-5 |
| NH3?H2O | Kb=1.7×10-5 |
②向10mL0.1mol?L-1CH3COOH溶液中逐滴滴加0.1mol?L-1的氨水，当消耗氨水10mL时溶液中各离子浓度的大小关系是
③已知NaH2PO4溶液显酸性而Na2HPO4溶液显碱性，25℃，浓度均为0.1mol?L-1 NaH2PO4与Na2HPO4溶液中水的电离程度
考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡,原电池和电解池的工作原理
专题：
分析：（1）原电池的正极上发生得电子的还原反应，在电解池的阳极上发生失电子的氧化反应；
（2）①根据Ka=
来计算即可；盐的水解规律：越弱越水解；
②根据反应得到的溶液的组成结合溶液的酸碱性进行判断离子浓度的大小即可；
③根据NaH2PO4溶液显酸性而Na2HPO4溶液显碱性，得到阴离子的水解程度和电离程度的相对大小，水解对水的电离起到促进作用，电离对水的电离起到抑制作用．
（2）①根据Ka=
| c(H+)?c(F-) |
| c(HF) |
②根据反应得到的溶液的组成结合溶液的酸碱性进行判断离子浓度的大小即可；
③根据NaH2PO4溶液显酸性而Na2HPO4溶液显碱性，得到阴离子的水解程度和电离程度的相对大小，水解对水的电离起到促进作用，电离对水的电离起到抑制作用．
解答：
解：（1）锂离子电池的总反应为Li1-xFePO4+LixC6
6C+LiFePO4（Li1-xFePO4、LixC6中Li为单质状态），则该电池放电时正极上发生得电子的还原反应，即电极反应式为FePO4+Li++e-→LiFePO4，以该电池为电源，以铜为阳极，以石墨为阴极，用NaCl溶液作电解液进行电解，得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源，则阳极是金属铜失电子的氧化反应，反应式为2Cu+2H2O-2e-=Cu2O+2H+，故答案为：FePO4+Li++e-→LiFePO4；2Cu+2H2O-2e-=Cu2O+2H+；
（2）①Hf的Ka=
=6.4×10-4；氢离子和氟离子浓度是相等的，所以溶液的H+浓度为
=8×10-3mol?L-1，根据算的电离常数，知道醋酸酸性强于HF，盐的水解规律：越弱越水解；所以F离子水解程度大于醋酸根离子的水解程度，所以NaF溶液中阴阳离子总数较大，故答案为：8×10-3；＞；
②向10mL0.1mol?L-1CH3COOH溶液中逐滴滴加0.1mol?L-1的氨水，当消耗氨水10mL时，得到的是醋酸铵的水溶液，氨水的电离常数和醋酸的电离常数相等，所以铵根离子和醋酸根离子的水解程度相等，溶液显示中性，所以c（CH3COO-）=c（NH4+）＞c（H+）=c（OH-），故答案为：c（CH3COO-）=c（NH4+）＞c（H+）=c（OH-）；
③根据NaH2PO4溶液显酸性而Na2HPO4溶液显碱性，得到H2PO4-水解程度小于电离程度，此离子对水的电离起到抑制作用，HPO4-水解程度大于电离程度，对水的电离起到促进作用，所以Na2HPO4溶液中水的电离程度较大，故答案为：后者大．
| 放电 |
| 充电 |
（2）①Hf的Ka=
| c(H+)?c(F-) |
| c(HF) |
| 2 | Ka?c(HF) |
②向10mL0.1mol?L-1CH3COOH溶液中逐滴滴加0.1mol?L-1的氨水，当消耗氨水10mL时，得到的是醋酸铵的水溶液，氨水的电离常数和醋酸的电离常数相等，所以铵根离子和醋酸根离子的水解程度相等，溶液显示中性，所以c（CH3COO-）=c（NH4+）＞c（H+）=c（OH-），故答案为：c（CH3COO-）=c（NH4+）＞c（H+）=c（OH-）；
③根据NaH2PO4溶液显酸性而Na2HPO4溶液显碱性，得到H2PO4-水解程度小于电离程度，此离子对水的电离起到抑制作用，HPO4-水解程度大于电离程度，对水的电离起到促进作用，所以Na2HPO4溶液中水的电离程度较大，故答案为：后者大．
点评：本题综合考查学生电化学原理以及盐的水解原理、弱电解质的电离平衡等方面的知识，属于综合知识的考查题，难度不大．
练习册系列答案
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