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9.2015年中美专家研制出可在一分钟内完成充电的超常性能铝离子电池,分别以金属铝和石墨为电极,用AlCl4-、A12C17-和有机阳离子组成电解质溶液,其放电工作原理如图所示.下列说法不正确的是(  )
A.放电时,铝为负极、石墨为正极
B.充电时的阳极反应为:Cn+AlCl4--e-=Cn AlCl4
C.放电时的负极反应为:Al-3e-+7 AlCl4-═4A12C17-
D.放电时,有机阳离子向铝电极方向移动

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-,不活泼石墨为正极,故A正确;
B.阳极性氧化反应,电极反应式为:Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4],故B正确;
C.放电时负极发生氧化反应生成铝离子,铝离子与AlCl4-结合生成Al2Cl7-,所以电极反应式为:Al-3e-+7AlCl4-═4Al2Cl7-,故C正确;
D.原电池中阳离子向正极移动,所以有机阳离子向石墨电极方向移动,故D错误.
故选D.

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.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛,研究铁及其化合物的应用意义重大.回答下列问题:
(1)已知高炉炼铁过程中会发生如下反应:
FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H1
Fe2O3(s)+$\frac{1}{3}$CO(g)═$\frac{2}{3}$Fe3O4(s)+$\frac{1}{3}$CO2(g)△H2
Fe3O4(s)+CO(g)═3Fe(s)+CO2(g)H3
Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)H4
则△H4的表达式为△H2+$\frac{2}{3}$△H3 (用含△H1、△H2、△H3的代数式表示).
(2)上述反应在高炉中大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下:
 温度 250℃ 600℃ 1000℃ 2000℃
 主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe
1600℃时固体物质的主要成分为FeO和Fe,该温度下若测得固体混合物中m(Fe):m(O)=35:2,则FeO被CO还原为Fe的百分率为80%(设其它固体杂质中不含Fe、O元素).
(3)铁等金属可用作CO与氢气反应的催化剂.已知某种催化剂可用来催化反应    CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)△H<0.在T℃,106Pa时将l mol CO和3mol H2加入体积可变的密闭容器中.实验测得CO的体积分数x(CO)如下表:
 t/min 0 10 20 30 40 50
 x(CO) 0.25 0.23 0.214 0.202 0.193 0.193
①能判断CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)达到平衡的是bd(填序号).
a.容器内压强不再发生变化    b.混合气体的密度不再发生变化
c.v(CO)=3v(H2)    d.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
②达到平衡时CO的转化率为37.1%;在T℃106Pa时该反应的压强平衡常数Kp(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)的计算式为$\frac{(\frac{0.371}{3.258})^{2}}{0.193×(\frac{1.887}{3.258})^{3}×1{0}^{12}P{a}^{2}}$.
③图表示该反应CO的平衡转化率与温度、压强的关系.图中温度T1、T2、T3由高到低的顺序是T3>T2>T1,理由是正反应放热,在相同压强下,温度降低,平衡向正反应方向移动,CO的转化率越高.
1.氯气用于自来水的杀菌消毒,但在消毒时会产生一些负面影响,因此人们开始研究一些新型自来水消毒剂.某学习小组查阅资料发现NCl3可作为杀菌消毒剂,该小组利用下图所示的装置制备NCl3,并探究NCl3的漂白性.NCl3的相关性质如下:
物理性质制备原理化学性质
黄色油状液体,熔点为-40℃,沸点为71℃,不溶于冷水,易溶于有机溶剂,密度为1.65g/mLCl2与NH4Cl水溶液在低温下反应95℃爆炸,热水中发生水解

回答下列问题:
(1)根据实验目的,接口连接的顺序为1-4-5-2-3-6-710-9-8
(2)C装置中盛放的试剂为饱和食盐水,E装置中盛放的试剂为NaOH溶液.
(3)A装置中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
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