(18分)磷酸铁锂动力电池(LiFePO4电池)的内部结构如图所示。中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,锂离子可以通过而电子不能通过。
该电池的总反应式为:Li1-xFePO4+ LixC6== C6 + LiFePO4
(1)磷酸铁锂电池放电时,正极反应式为 。
(2)若用该电池电解精炼铜,阴极质量增重19.2g时,则电池中通过聚合物隔膜的Li +数目为 。
(3)以该电池为电源,用Fe2O3为阳极,石墨为阴极,NaOH溶液为电解质溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4),写出阳极的电极反应式 。
(4)学生在实验时若被白磷(以P表示)灼伤,可用硫酸铜溶液涂抹伤处,有铜和H3PO4生成,写出此反应的化学方程式 。
(5)一般来说,如果一个反应的平衡常数大于105,通常认为反应进行得较完全;相反,如果一个反应的平衡常数小于10-5,则认为这个反应很难进行。已知常温下各物质的溶度积及电离平衡常数:
CuS:Ksp=8.4×10-36mol2·L-2;H2S:Ka1=1.2×10-7mol·L-1,Ka2=7×10-15mol·L-1
①通过计算说明反应CuS(s)+2H+Cu2++H2S进行的程度 。
②常温下,NaHS溶液呈碱性,此溶液中离子浓度由小到大的顺序是 。若向此溶液中加入硫酸铜溶液,恰好完全反应,所得溶液pH 7(填“>”“<”或“﹦”),其原因是 (用离子方程式表示)。
高三化学填空题极难题
(18分)磷酸铁锂动力电池(LiFePO4电池)的内部结构如图所示。中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,锂离子可以通过而电子不能通过。
该电池的总反应式为:Li1-xFePO4+ LixC6== C6 + LiFePO4
(1)磷酸铁锂电池放电时,正极反应式为 。
(2)若用该电池电解精炼铜,阴极质量增重19.2g时,则电池中通过聚合物隔膜的Li +数目为 。
(3)以该电池为电源,用Fe2O3为阳极,石墨为阴极,NaOH溶液为电解质溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4),写出阳极的电极反应式 。
(4)学生在实验时若被白磷(以P表示)灼伤,可用硫酸铜溶液涂抹伤处,有铜和H3PO4生成,写出此反应的化学方程式 。
(5)一般来说,如果一个反应的平衡常数大于105,通常认为反应进行得较完全;相反,如果一个反应的平衡常数小于10-5,则认为这个反应很难进行。已知常温下各物质的溶度积及电离平衡常数:
CuS:Ksp=8.4×10-36mol2·L-2;H2S:Ka1=1.2×10-7mol·L-1,Ka2=7×10-15mol·L-1
①通过计算说明反应CuS(s)+2H+Cu2++H2S进行的程度 。
②常温下,NaHS溶液呈碱性,此溶液中离子浓度由小到大的顺序是 。若向此溶液中加入硫酸铜溶液,恰好完全反应,所得溶液pH 7(填“>”“<”或“﹦”),其原因是 (用离子方程式表示)。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
磷酸铁锂动力电池(LiFePO4电池)是一种新型动力电池。电池的内部结构如图所示。中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,Li+可以通过而e-不能通过。该电池的总反应式为:Li1-xFePO4+LixC6C6 +LiFePO4 (注:LixC6是单质Li附在碳电极上的一种形式)。下列关于该电池的叙述错误的是
A. 放电时, LixC6在负极上失电子发生氧化反应
B. 在充电时,正极中的Li+通过聚合物隔膜向负极迁移
C. 放电时,正极反应式为Li1-xFePO4+xLi+= LiFePO4-xe-
D. 若用该电池电解精炼铜,阴极质量增重19.2kg时,则电池中通过聚合物隔膜的Li+数目为0.6NA
高三化学单选题困难题查看答案及解析
电动汽车在我国正迅猛发展,磷酸铁锂(LiFePO4)电池是电动汽车常用的一种电池,其工作原理如下图所示。中间是聚合物的隔膜把正极与负极隔开,锂离子可以通过而电子不能通过。该电池的总反应式是:LiFePO4+C6 Li1-xFePO4+ LixC6 。下列说法不正确的是
A. 放电时电子从A极通过导线流向B极
B. 充电时Li+从A极区移向B极区
C. 充电时B极电极反应式为:C6+xLi++xe-===LixC6
D. 放电时A极电极反应式为:Li1-xFePO4+ xLi++ xe-=== LiFePO4
高三化学单选题困难题查看答案及解析
磷酸铁锂电池结构如右图所示。左边由LiFePO4 晶体组成,铝箔与电池一极连接;中间是聚合物隔膜,锂离子可以通过而电子不能通过;右边由石墨组成,铜箔与电池另一极连接,电池内充满电解质。在充电过程中 LiFePO4中的锂离子脱出并伴随着铁元素的氧化。下列说法不正确的是
A.放电时,铝箔所在电极为负极,铜箔所在电极为正极
B.放电时,电池反应式为:FePO4+Li = LiFePO4
C.充电时,Li+ 向阴极移动
D.充电时,阳极的电极反应式为:LiFePO4 – e— = FePO4+Li+
高三化学选择题困难题查看答案及解析
一种新型动力电池( LiFePO4电池)总反应式为Li1-xFePO4+LixC6C6+LiFePO4,内部结构如图1所示,只有Li+通过聚合物隔膜。以此电池电解Na2SO4溶液(电极材料为石墨),可制得NaOH和H2SO4,其原理如图2所示。下列说法错误的是
A. 电池放电时,LixC6在负极发生氧化反应
B. 电池放电时,正极反应式为 Lil-xFePO4+xLi-+xe-= LiFePO4
C. 电解时,图2的b电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
D. 电解时,当转移0.2mol电子,A口产生气体的质量1.6g
高三化学单选题困难题查看答案及解析
一种新型动力电池( LiFePO4电池)总反应式为Li1-xFePO4+LixC6C6+LiFePO4,内部结构如图1所示,只有Li+通过聚合物隔膜。以此电池电解Na2SO4溶液(电极材料为石墨),可制得NaOH和H2SO4,其原理如图2所示。下列说法错误的是
A.电池放电时,LixC6在负极发生氧化反应
B.电池放电时,正极反应式为 Lil-xFePO4+xLi-+xe-= LiFePO4
C.电解时,图2的b电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
D.电解时,当转移0.2mol电子,A口产生气体的质量1.6g
高三化学单选题困难题查看答案及解析
一种新型动力电池( LiFePO4电池)总反应式为Li1-xFePO4+LixC6C6+LiFePO4,内部结构如图1所示,只有Li+通过聚合物隔膜。以此电池电解Na2SO4溶液(电极材料为石墨),可制得NaOH和H2SO4,其原理如图2所示。下列说法错误的是
A.电池放电时,LixC6在负极发生氧化反应
B.电池放电时,正极反应式为 Lil-xFePO4+xLi-+xe-= LiFePO4
C.电解时,图2的b电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
D.电解时,当转移0.2mol电子,A口产生气体的质量1.6g
高三化学单选题困难题查看答案及解析
2019年诺贝尔化学奖颁给了为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。高能 LiFePO4电池结构如图所示,电池中间为聚合物的隔膜,其主要作用是反应过程中只让Li+通过。已知电池的反应原理:(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCn LiFePO4+nC,下列说法正确的是
A.充电时,Li+向左移动
B.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极
C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe-+nC═LixCn
D.放电时,正极电极反应式:xLiFePO4-xe-═xFePO4+xLi+
高三化学多选题中等难度题查看答案及解析
2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家,一种高能LiFePO4电池多应用于公共交通,结构如图所示。电池中间是聚合物的隔膜,其主要作用是在反应过程中只让Li+通过,原理如下:(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法错误的是
A.放电时,Li+向正极移动
B.放电时,电子由负极→用电器→正极
C.充电时,阴极反应为xLi++nC+xe-=LixCn
D.充电时,当溶液中通过1 mol e-时,阳极质量减小7g
高三化学单选题简单题查看答案及解析
2019年诺贝尔化学奖花落锂离子电池,美英日三名科学家获奖,他们创造了一个可充电的世界。像高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。
原理如下:(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是( )
A.放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4
B.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极
C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe-+nC=LixCn
D.充电时,Li+向左移动
高三化学单选题困难题查看答案及解析