题目列表(包括答案和解析)
锂电池技术是新能源汽车的核心技术。下面是锂电池工作原理示意图:
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左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,Li+可以自由通过而 电子e-不能通过,右边是由石墨和Li组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质,电解质通常是LiClO4、LiAlCl4、LiAsF4等锂盐,溶剂通常用环脂、直链脂及酰胺等有机溶剂和一些非水无机溶剂。电池由金属外壳密闭封装。
请回答下列问题:
(1)锂电池比容量特别大的原因是: 。
(2)锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液?请用化学方程式表示其原因: 。
(3)某锂电池的电池反应方程式是Li+MnO2=LiMnO2。下列有关说法错误的是_________(填字母,下同)。
A.它的负极是锂
B.MnO2在电极反应中被还原
C.当有3.01×1023 个电子转移时,正极消耗1mol MnO2
D.配制锂电池中的电解质溶液可用直链脂等有机物作溶剂
(4)另有一种锂电池是将四氯铝锂溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中作电解质溶液,电池总反应方程式为:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S
已知亚硫酰氯和AlCl3??6H2O混合共热蒸干,可制得无水氯化铝AlCl3,则下列叙述正确的是____________。
A.电解质溶液中混入水,对电池反应无影响
B.金属锂作电池的正极,石墨作电池的负极
C.电池工作过程中,SOCl2被还原为Li2SO3
D.电池工作过程中,金属锂提供的电子与正极区析出的S的物质的量之比为4:1
| 放电 |
| 充电 |
2- 4 |
| 放电 |
| 充电 |
| 放电 | 充电 |
有些化学反应的化学能能直接转化成电能
I.利用 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu反应,设计一个原电池:
(1)在下框中画出装置图(标明电解质溶液、正、负极和电极材料)
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(2)下列说法中,正确的是 。(填字母)
A.电解质溶液中阳离子向负极移动 B.电子通过外导线由负极流向正极
C.当导线中有1mol电子通过时,理论上正极放出1g气体
D.若所选电极的质量相等,理论上两极质量差为60g,导线中有1 mol电子通过
II.三套装置如下图所示, A、B、C烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
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(1)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序为 ;
(2)若C中电解质溶液是氯化钠溶液,则Fe电极的电极反应式为 ;
III.目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:
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已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸。
(1)以下说法中正确的是
①以上反应是可逆反应 ②以上反应不是可逆反应
③充电时化学能转变为电能 ④放电时化学能转变为电能
(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去作用价值。在酸性土壤中这种污染特别严重,这是因为
(3)另一种常用的电池是锂电池,锂是一种碱金属元素,其相对原子质量为7,由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年,它的负极用金属锂制成,电池总反应可表示为Li+ MnO2 = LiMnO2。
锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液(请用化学方程式表示其原因) 。
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