题目内容
18.最近报道了一种新型可逆电池,该电池的负极为金属铝,正极为石墨化合物Cn[AlCl4],电解质为R+(烃基取代咪唑阳离子)和[AlCl4]-阴离子组成的离子液体.电池放电时,在负极附近形成双核配合物[Al2Cl7]-.充放电过程中离子液体中的阳离子始终不变.下列说法中错误的是( )| A. | 放电时,正极反应式为Cn[AlCl4]+e-═[AlCl4]-+Cn | |
| B. | 充电时,阴极反应式为4[Al2Cl7]-3e-═Al+7[AlCl4]- | |
| C. | 放电过程中,负极每消耗1mol Al,导线中转移的电子数为3NA(NA为阿伏伽德罗常数的值) | |
| D. | 充、放电过程中,R+的移动方向相反 |
分析 放电时铝为负极,被氧化生成Al2Cl7-,负极反应:方程式为Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-,其逆过程就是充电时的阴极反应4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-;正极反应为3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3AlCl4-,其逆过程就是充电时的阳极反应:Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4],以此解答该题.
解答 解:A、放电时,正极发生得电子的还原反应,电极反应为:Cn[AlCl4]+e-=Cn+AlCl4-,故A正确;
B、充电时的阴极发生得电子的还原反应,即反应为:4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-,故B错误;
C、放电时铝为负极,被氧化生成Al2Cl7-,负极反应:方程式为Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-,负极每消耗1mol Al,导线中转移的电子数为3NA,故C正确;
D、充电过程中,R+移向阴极,即电池的负极,放电过程中,R+移向电池的正极,移动方向相反,故D正确.
故选B.
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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8.下列有关有机物的说法正确的是( )
| A. | 苯、氯乙烯、丙烯分子中所有原子均在同一平面 | |
| B. | 汽油、柴油、植物油都是碳氢化合物 | |
| C. | 甲烷、乙烷、丙烷在光照下分别与氯气反应,生成的一氯代物都只有一种 | |
| D. | 乙醇、甲苯和溴苯可用水鉴别 |
9.短周期主族元素甲、乙、丙在周期表中的相对位置如图所示,下列说法一定正确的是( )
| 丙 | ||
| 甲 | 乙 |
| A. | 单质熔沸点从高到低:甲>乙>丙 | B. | 气态氢化物的热稳定性:丙>甲>乙 | ||
| C. | 元素最高价态:丙>乙>甲 | D. | 原子半径从大到小:甲>乙>丙 |
6.已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D是地壳中含量最多的金属元素.下列说法正确的是( )
| A. | B的单质在自然界只有一种核素 | |
| B. | 元素C、D、E的简单离子的半径依次减小 | |
| C. | E的单质氧化性最强 | |
| D. | 化合物AE与CE含有相同类型的化学键 |
3.铁元素是重要的金属元素,铁单质及化合物在工业和生活中也有广泛的用途.
(1)在实验室中,FeCl2可用铁粉和盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉和氯气反应制备.
(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料.FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4,其反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可组成碱性电池,该电池的总反应的离子方程式为3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-.
(3)铁与水反应:3Fe(s)+4H2O(g)?Fe3O4(s)+4H2(g)△H<0上述反应的平衡常数表达式K=$\frac{[{H}_{2}]{\;}^{4}}{[{H}_{2}O]^{4}}$.
(4)若在2L恒容绝热(不与外界交换能量)装置中,按下表充入起始物质,起始时与平衡后的物质的物质的量见下表:
达平衡后,若再加入四种物质,各物质的物质的量如下表:
当重新达到平衡状态后,上述各装置中H2的百分含量按由大到小的顺序排列的关系是B>C>A(用A、B、C表示).
(5)已知常温下:Fe(OH)3的Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-12,若将MgCl2、FeCl3均为0.1mol•L-1混合溶液中的pH用MgO调节至pH=4,则溶液中$\frac{c(M{g}^{2+})}{c(F{e}^{3+})}$比值约为108.
(1)在实验室中,FeCl2可用铁粉和盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉和氯气反应制备.
(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料.FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4,其反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可组成碱性电池,该电池的总反应的离子方程式为3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-.
(3)铁与水反应:3Fe(s)+4H2O(g)?Fe3O4(s)+4H2(g)△H<0上述反应的平衡常数表达式K=$\frac{[{H}_{2}]{\;}^{4}}{[{H}_{2}O]^{4}}$.
(4)若在2L恒容绝热(不与外界交换能量)装置中,按下表充入起始物质,起始时与平衡后的物质的物质的量见下表:
| Fe | H2O(g) | Fe3O4 | H2 | |
| 起始/mol | 3.0 | 4.0 | 0 | 0 |
| 平衡/mol | m | n | p | q |
| Fe | H2O(g) | Fe3O4 | H2 | |
| A/mol | 3.0 | 4.0 | 0 | 0 |
| B/mol | 0 | 0 | 1.0 | 4.0 |
| C/mol | m | n | p | q |
(5)已知常温下:Fe(OH)3的Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-12,若将MgCl2、FeCl3均为0.1mol•L-1混合溶液中的pH用MgO调节至pH=4,则溶液中$\frac{c(M{g}^{2+})}{c(F{e}^{3+})}$比值约为108.
10.物质的量相同的下列有机物完全燃烧,耗氧量最多的是( )
| A. | C2H6 | B. | C4H6 | C. | C5H10 | D. | C6H12O2 |
13.有关下列四个常用电化学装置的叙述中正确的是( )
| A. | 如图所示碱性锌锰电池中,负极电极反应为Zn-2e-═Zn2+ | |
| B. | 如图所示铅蓄电池放电过程中,硫酸浓度不断增大 | |
| C. | 如图所示电解精炼铜装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度始终不变 | |
| D. | 如图所示银锌纽扣电池中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中被还原为Ag |
14.下列物质不能用加成反应得到的是( )
| A. | CH2Cl2 | B. | CH3CH2Cl | C. | CH3CH2OH | D. |