锂硫电池由于具有高比能量以及硫廉价易得等优势而受到人们的广泛关注。锂一硫电池的正极材料主要...

锂硫电池由于具有高比能量以及硫廉价易得等优势而受到人们的广泛关注。锂－硫电池的正极材料主要由单质硫和一些高导电性材料复合而成，金属锂片作为负极，正负极之间用浸有电解液的隔膜隔开，其电池结构如图，下列说法不正确的是(　　)

A. 负极的电极反应式为Li－e－===Li＋

B. 正极材料中的石墨颗粒主要用于增强导电性

C. 电池工作时电子经导线流向正极，又经高氯酸锂介质流向Li极

D. 总反应方程式为2Li＋S===Li2S

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锂硫电池由于具有高比能量以及硫廉价易得等优势而受到人们的广泛关注。锂一硫电池的正极材料主要由单质硫和一些高导电性材料复合而成，金属锂片作为负极，正负极之间用浸有电解液的隔膜隔开，其电池结构如图，下列说法不正确的是　　 (　　 )

A. 负极的电极反应式为Li- e- =Li+

B. 正极材料中的石墨颗粒主要用于增强导电性

C. 电池工作时电子经导线流向正极，又经高氯酸锂介质流向Li极

D. 总反应方程式为2Li+S =Li2S

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锂离子电池广泛应用于日常电子产品中，也是电动汽车动力电池的首选．正极材料的选择决定了锂离子电池的性能．磷酸铁钾(LiFePO4)以其高倍率性、高比能量、高循环特性、高安全性、低成本、环保等优点而逐渐成为“能源新星”。

（1）高温固相法是磷酸铁锂生产的主要方法。通常以铁盐、磷酸盐和锂盐为原料，按化学计量比充分混匀后，在惰性气氛的保护中先经过较低温预分解，再经高温焙烧，研磨粉碎制成。其反应原理如下：

Li2CO3+2FeC2O4•2H2O+2NH4H2PO4═2NH3↑+3CO2↑+______+_______+_______

①完成上述化学方程式.

②理论上，反应中每转移0.15mol电子，会生成LiFePO4______________g；

③反应需在惰性气氛的保护中进行，其原因是______________；

（2）磷酸亚铁锂电池装置如图所示，其中正极材料橄榄石型LiFePO4通过粘合剂附着在铝箔表面，负极石墨材料附着在铜箔表面，电解质为溶解在有机溶剂中的锂盐。

电池工作时的总反应为：LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6，则放电时，正极的电极反应式为______________。充电时，Li+迁移方向为______________(填“由左向右”或“由右向左”)，图中聚合物隔膜应为______________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。

（3）用该电池电解精炼铜。若用放电的电流强度I=2.0A的电池工作10分钟，电解精炼铜得到铜0.32g，则电流利用效率为______________(保留小数点后一位)。(已知：法拉第常数F=96500C/mol，电流利用效率=100%)

（4）废旧磷酸亚铁锂电池的正极材料中的LiFePO4难溶于水，可用H2SO4和H2O2的混合溶液浸取，发生反应的离子方程式为______________。

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我国科学家成功研制出一种全新的铝—石墨双离子电池(AGDIB)。这种新型AGDIB电池采用廉价且易得的石墨作为电池正极材料，铝锂(AlLi)合金作为负极材料，LiPF6是电解质，碳酸酯为溶剂，反应原理是　AlLi + Cx(PF6)LiPF6 + xC + Al。

下列关于该电池的说法不正确的是

A. 该电池不能用水溶液作为电解质

B. 放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移

C. 充电时，若转移1 mol e—，阴极电极将增重7g

D. 放电时，正极的电极反应式为AlLi－e-＝Li+ + Al

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我国科学家成功研制出一种全新的铝—石墨双离子电池(AGDIB)。这种新型AGDIB电池采用廉价且易得的石墨作为电池正极材料，铝锂(AlLi)合金作为负极材料，LiPF6是电解质，碳酸酯为溶剂，反应原理是　AlLi + Cx(PF6)LiPF6 + xC + Al。

下列关于该电池的说法不正确的是

A. 该电池不能用水溶液作为电解质

B. 放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移

C. 充电时，若转移1 mol e—，阴极电极将增重7g

D. 放电时，正极的电极反应式为AlLi－e-＝Li+ + Al

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金属-硫电池价格低廉，使用寿命长，能量密度高，因而在电池研究领域得到广泛关注。常温下新型Mg-S电池放电时的总反应为：Mg+nS=MgSn。下列关于该电池的说法中正确的是

A. 负极材料为金属镁，正极材料为固体硫

B. 电解质溶液可选用硫酸铜溶液

C. 放电时，溶液中的阳离子向负极移动

D. 将金属镁换成金属钠或锂也可以形成原电池

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锂-硫电池具有高能量密度、续航能力强等特点。使用新型碳材料复合型硫电极的锂-硫电池工作原理示意图如图，下列说法正确的是

A.电池放电时，X电极发生还原反应

B.电池充电时，Y电极接电源正极

C.电池放电时，电子由锂电极经有机电解液介质流向硫电极

D.向电解液中添加Li2SO4水溶液，可增强导电性，改善性能

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甲烷和甲醇可以做燃料电池，具有广阔的开发和应用前景，回答下列问题

（1）甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．DMFC工作原理如图1所示：通入a气体的电极是原电池的　　 　　 　 极（填“正”“负”），其电极反应式为　　　 　　　　　　　　 ．

（2）某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图2所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml．闭合K后，若每个电池甲烷用量均为0.224L（标况），且反应完全，则理论上通过电解池的电量为　　　　　　　　 （法拉第常数F=9.65×104C/mol），若产生的气体全部逸出，电解后溶液混合均匀，电解后U形管中溶液的pH为　　　　　 ．

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（8分）近年来，某些轻元素的含氢化合物及其复合体系作为氢源受到广泛关注。化合物A（XYH₂）和B（XH）都是具有潜在应用价值的释氢材料。A受热分解生成固体化合物C并放出刺激性气体D，D可使湿润的pH试纸变蓝。A和B混合可优化放氢性能。研究发现，该混合体系的放氢反应分三步进行：

2A = C + D                ⑴

D + B = A + H₂             ⑵

C + B = E + H₂             ⑶

将A和B按1∶2的摩尔（物质的量）比混合，在催化剂作用下，所含的氢全部以氢气放出，失重10.4%。

A、C、E均能水解生成F和D。G是由X和Y组成的二元化合物，其阴离子是二氧化碳的等电子体，G分解生成E和一种无色无味的气体I。写出A、B、C、D、E、F、G和I的化学式。

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（18分）金属镍（Ni）的应用越来越广泛。

（1）LiNiO₂常用作锂离子电池的正极材料，负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li^＋的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：

xLi＋Li_1-xNiO₂LiNiO₂

LiNiO₂中，Ni元素的化合价为________；充电时，LiNiO₂中化合价发生变化的元素有________（填元素符号）

（2）Ni常被镀在金属制品上以保护金属不生锈。镀镍的方法有：

方法Ⅰ： 电镀镍。以NiSO₄为电镀液。

① 待镀零件与电源________相连，金属镍板与电源________相连。

方法Ⅱ：化学镀。将待镀零件浸泡在含有Ni²⁺和H₂PO₂^－的溶液中，在酸性等条件下发生下述反应：

（a）________Ni²⁺ + ________ H₂PO₂^－+ ________ →   ________Ni ⁺   + ________ H₂PO₃^－+ ________

（b）6H₂PO₂^－ + 2H⁺ ＝ 2P+ 4H₂PO₃^－+ 3H₂↑

上述反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金，从而达到化学镀镍的目的。

② 请在答题卡上写出并配平反应式（a）。

③ 化学镀与电镀相比较，在原理上的相同点是：。

（3）Ni可以与CO(g)发生反应：

利用该反应可以提纯粗Ni，得到高纯度的金属Ni。

① 该反应的平衡常数表达式为

② 生产中，在如图所示密闭容器中充入CO气体，粗Ni放置在（填编号）

A．低温区                       B．高温区

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