Question

【题目】Li﹣CuO二次电池的比能量高、工作温度宽，性能优异，广泛应用于军事和空间领域．
（1）Li﹣CuO电池中，金属锂做极．
（2）比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量，用来衡量电池的优劣．比较Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小： ．
（3）通过如下过程制备CuO Cu CuSO4溶液 Cu2（OH）2CO3沉淀 CuO
①过程Ⅰ，H2O2的作用是 ．
②过程Ⅱ产生Cu2（OH）2CO3的离子方程式是 ．
③过程Ⅱ，将CuSO4溶液加到Na2CO3溶液中，研究二者不同物质的量之比与产品纯度的关系（用测定铜元素的百分含量来表征产品的纯度），结果如下：
已知：Cu2（OH）2CO3中铜元素的百分含量为57.7%．

二者比值为1：0.8时，产品中可能含有的杂质是 ， 产生该杂质的原因是 ．
④过程Ⅲ反应的化学方程式是 ．
（4）Li﹣CuO二次电池以含Li+的有机溶液为电解质溶液，其工作原理示意如图2．放电时，正极的电极反应式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）负
（2）Li＞Al＞Na
（3）氧化剂；2Cu2++2CO32﹣+H2O═Cu2（OH）2CO3↓+CO2↑；Cu（OH）2；当Na2CO3用量减少时，c（CO32﹣）变小，CO32﹣水解程度变大，c（OH﹣）/c（CO32﹣）增加，c（OH﹣）对产物的影响增大；Cu2（OH）2CO3 2CuO+CO2↑+H2O
（4）CuO+2e﹣+2Li+═Cu+Li2O
【解析】解：（1）Li﹣CuO电池中，Li失去电子，金属锂做负极，所以答案是：负；（2）比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量，设质量均为m，则 ＞ ＞ ，则Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小为Li＞Al＞Na， 所以答案是：Li＞Al＞Na；（3）①Cu元素的化合价升高，O元素的化合价降低，则H2O2的作用是氧化剂，所以答案是：氧化剂；②过程Ⅱ产生Cu2（OH）2CO3的离子方程式是2Cu2++2CO32﹣+H2O═Cu2（OH）2CO3↓+CO2↑，所以答案是：2Cu2++2CO32﹣+H2O═Cu2（OH）2CO3↓+CO2↑；③Cu2（OH）2CO3中铜元素的百分含量为57.7%，二者比值为1：0.8时，Cu元素的百分含量大于57.1%，可能不含C，则产品中可能含有的杂质是Cu（OH）2 ， 因当Na2CO3用量减少时，c（CO32﹣）变小，CO32﹣水解程度变大，c（OH﹣）/c（CO32﹣）增加，c（OH﹣）对产物的影响增大，
所以答案是：Cu（OH）2；当Na2CO3用量减少时，c（CO32﹣）变小，CO32﹣水解程度变大，c（OH﹣）/c（CO32﹣）增加，c（OH﹣）对产物的影响增大；④过程Ⅲ反应的化学方程式是Cu2（OH）2CO3 2CuO+CO2↑+H2O，所以答案是：Cu2（OH）2CO3 2CuO+CO2↑+H2O；（4）由Li+的移动方向可知，CuO为正极，发生还原反应，则正极反应为CuO+2e﹣+2Li+═Cu+Li2O，所以答案是：CuO+2e﹣+2Li+═Cu+Li2O．