2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰三位科学家，以表彰他们对锂...

2019年诺贝尔化学奖授予约翰古迪纳夫、斯坦利惠廷厄姆和吉野彰三位科学家，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。我国科学家设计了一种锂离子电池，并用此电池来电解含有Na2SO3的工业废水，获得硫酸等物质，如图所示：

(1)锂离子电池工作时，a极发生____反应(填写“氧化”或“还原”)，Li+移向__极(填写“a”或“b”)，写出b极的电极反应式为____________。

(2)电解池中物质A的化学式是______，其中右侧交换膜应选用______交换膜(填写“阳离子”或“阴离子”)，该交换膜的作用是________________________，写出d极的电极反应式为____________。

(3)若电解池左侧溶液的体积为2L，其浓度由2mol•L-1变为4mol•L-1时，理论上电路中通过的电子是______mol。

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2019年10月9日，瑞典皇家科学院宣布，将2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。磷酸铁锂(LiFePO4)是一种锂电池高效正极材料。它属于

A.酸 B.碱 C.盐 D.单质

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2019年诺贝尔化学奖授予美国固体物理学家约翰·巴尼斯特·古迪纳（John B. Goodenough）、英国化学家斯坦利·威廷汉（Stanley Whittingham）和日本化学家吉野彰（Akira Yoshino），以表彰他们发明锂离子电池方面做出的贡献。全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法错误的是（　　 ）

A.电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4

B.电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g

C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性

D.电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多

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2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰三位科学家，以表彰他们对锂离子电池的研究。

(1)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是______，中心原子的杂化形式为___，与阴离子互为等电子体的一种分子为_________

(2)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过下图的Born-Haber循环计算得到。

可知Li原子的第一电离能为____kJ·mol-1，O=O键键能为_____kJ·mol-1，Li2O晶格能为_____kJ·mol-1

(3)硼和锂同周期，B原子核外有__种不同运动状态的电子。基态B原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为____。晶体硼有多种变体，但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体(如下图)，每个顶点为一个硼原子，每个三角形均为等边三角形。则每一个此基本结构单元由___个硼原子构成；若该结构单元中有2个原子为10B(其余为11B)，那么该结构单元有____种不同类型

(4)锰的化合物也广泛应用于电池，基态锰原子的核外电子排布式为____，MnO的熔点(1650 ℃)比MnS的熔点(1610 ℃)高的原因是_________，含锰的一种磁性材料的单晶胞结构如图：

该晶胞中碳原子的原子坐标为_________

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新能源汽车所用蓄电池分为铅酸蓄电池、二次锂电池、空气电池等类型。请回答下列问题：

(1)2019年诺贝尔化学奖授予了为锂离子电池发展做出贡献的约翰·班宁斯特·古迪纳夫等三位科学家。如图所示为水溶液锂离子电池体系。放电时，电池的负极是_______（填a或b），溶液中Li+从______迁移（填“a向b”或“b向a”）。

(2)铅酸蓄电池是最常见的二次电池，电压稳定，安全可靠，价格低廉，应用广泛。电池总反应为Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l)

①放电时，正极的电极反应式是________________________，电解质溶液中硫酸的浓度_____（填“增大”、“减小”或“不变”），当外电路通过0.5 mol e－时，理论上负极板的质量增加_______g。

②用该蓄电池作电源，进行粗铜（含Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼。如下图所示，电解液c选用________溶液，A电极的材料是_______，B电极反应式是_________。

③用该蓄电池作电源，A、B为石墨电极，c为氯化钠溶液，进行电解。如上图所示，则A电极产生的气体是________，B电极附近溶液的pH_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。

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新能源汽车所用蓄电池分为铅酸蓄电池、二次锂电池、空气电池等类型。请回答下列问题：

(1)2019年诺贝尔化学奖授予了为锂离子电池发展做出贡献的约翰·班宁斯特·古迪纳夫等三位科学家。如图所示为水溶液锂离子电池体系。放电时，电池的负极是_______（填a或b），溶液中Li+从______迁移（填“a向b”或“b向a”）。

(2)铅酸蓄电池是最常见的二次电池，电压稳定，安全可靠，价格低廉，应用广泛。电池总反应为Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l)

①放电时，正极的电极反应式是________________________，电解质溶液中硫酸的浓度_____（填“增大”、“减小”或“不变”），当外电路通过0.5 mol e－时，理论上负极板的质量增加_______g。

②用该蓄电池作电源，进行粗铜（含Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼。如下图所示，电解液c选用________溶液，A电极的材料是_______，B电极反应式是_________。

③用该蓄电池作电源，A、B为石墨电极，c为氯化钠溶液，进行电解。如上图所示，则A电极产生的气体是________，B电极附近溶液的pH_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。

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2019 年诺贝尔化学奖授予英国科学家古德纳夫及另外两位科学家，以表彰他们在锂离子电池研究中的杰出贡献。 LiFePO4是用于制备大功率锂离子电池的正极材料 ，且一种制备流程如下：

下列有关说法不正确的是

A.LiFePO4中Fe的化合价为+2

B.“沉铁”过程中双氧水作氧化剂

C.料液可循环利用

D.“煅烧”中有大量的CO2 、CO生成

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2019年度诺贝尔化学奖授予研究锂离子电池的三位化学家，以表彰他们在锂离子电池发展方面所做出的突出贡献。锂锰电池是一种常用的锂离子电池，它体积小、性能优良，该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2，下列说法错误的是（　　 ）

A.外电路的电流方向是由b极流向a极

B.电池正极反应式为MnO2＋e-＋Li+=LiMnO2

C.可用水代替电池中的混合有机溶剂

D.电路中每通过1mol电子，就有NA个Li＋移向b极

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2019年诺贝尔化学奖授予美国和日本的三位科学家，以表彰他们在锂离子电池领域的贡献。某种锂离子电池的工作原理如图所示，工作原理为：LiCoO2＋C6Li1－xCoO2＋LixC6

（1）该锂离子电池工作时A为____极，B的电极反应式为____。

（2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等）可通过实验方法回收钴、锂，实现废旧电池的资源化。

下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（“开始沉淀”的pH按金属离子浓度为0.1mol·L－1，“沉淀完全”是指溶液中离子浓度低于1.0×10－5 mol·L－1）：

①在上述溶解过程中，S2O32-被氧化成SO42-，LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为____。

②除杂过程中，通空气将Fe2+氧化为Fe3+的目的是____。

③沉钴过程中，须调节溶液的pH不低于____。

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2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古德伊纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科学家，以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。回答下列问题：

(1)、常用作锂离子电池的正极材料。基态钻原子的价电子排布式为_______；基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为__________。

(2)锂离子电池的电解液有等，碳酸亚乙酯()用作该电解液的添加剂。中阴离子的空间构型为________；碳酸亚乙酯分子中碳原子的杂化方式为___________。

(3)已知的半径为，的半径为，由此推断在隔绝空气条件下分别加热、，其中________的分解温度低，原因是________。

(4)是目前研发的锂离子电池的新型固体电解质，为立方晶系晶体，晶胞参数为，晶胞截面图如图所示。

每个晶胞中含有的数目为________；填充在构成的空隙中，每一个空隙由_______个构成，空隙的空间形状为________。

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