新型鋰離子電池材料Li2MSiO4(M為Fe,Co,Mn,Cu等)是一種發(fā)展?jié)摿艽蟮碾姵仉姌O材料。工業(yè)制備Li2MSiO4有兩種方法。
方法一:固相法,2Li2SiO3+FeSO4Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2。
方法二:溶膠-凝膠法,CH3COOLi、Fe(NO3)3、Si(OC2H5)4等試劑膠體干凝膠Li2FeSiO4。
(1)固相法中制備Li2FeSiO4過程采用惰性氣體氣氛,其原因是____________________________________________________。
(2)溶膠凝膠法中,檢查溶液中有膠體生成的方法是________;生產(chǎn)中,生成1 mol Li2FeSiO4整個過程轉移電子的物質的量為________mol。
(3)以Li2FeSiO4和嵌有Li的石墨為電極材料,含鋰的導電固體作電解質,構成電池的總反應式為Li+LiFeSiO4Li2FeSiO4,則該電池的負極是________;充電時,陽極反應的電極反應式為________。
(4)使用(3)組裝的電池必須先________。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
ZnMnO2干電池應用廣泛,其電解質溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。
(1)該電池的負極材料是________。電池工作時,電子流向________(填“正極”或“負極”)。
(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2+,會加速其電極的腐蝕,其主要原因是______________________________________________。
欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的________(填代號)。
A.NaOH | B.Zn | C.Fe | D.NH3·H2O |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害,必須進行處理。常用的處理方法之一是電解法。
(1)該法用Fe作電極電解含Cr2O72-的酸性廢水,隨著電解進行,在陰極附近溶液pH升高,產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。用Fe作電極的原因為 。
(2)在陰極附近溶液pH升高的原因是(用電極反應解釋) ,溶液中同時生成的沉淀還有 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
根據(jù)可逆反應:+2I-+2H++I2+H2O,設計如下圖所示實驗裝置。B燒杯中裝有Na3AsO4和Na3AsO3溶液,A燒杯中裝有I2和KI溶液。兩燒杯中用一倒置的裝有飽和KI溶液的U型管相連,該裝置稱為鹽橋,其作用是避免兩燒杯中的溶液相混合,又能使兩燒杯中的溶液因相連通而導電。C1、C2棒為惰性電極。進行如下操作:
①向A溶液中逐滴加入濃HCl,發(fā)現(xiàn)電流計指針發(fā)生偏轉;
②若改向B溶液中滴加40%的 NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)電流計指針向相反方向偏轉。
試回答以下問題:
(1)兩次操作中,可以觀察到電流計指針偏轉方向相反,為什么?試用化學平衡原理解釋之 ;
(2)操作①過程中,C1棒上發(fā)生的電極反應式為: ,操作②過程中C2棒上發(fā)生的電極反應式為: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉積下來,具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中的懸浮物帶到水面形成浮渣層,刮去(或撇掉)浮渣層,即起到了浮選凈化的作用。
某科研小組用電浮選凝聚法處理污水,設計裝置示意圖如下。
請回答下列問題。
(1)實驗時若污水中離子濃度較小,導電能力較差,產(chǎn)生氣泡速率緩慢,無法使懸浮物形成浮渣。此時,應向污水中加入適量的________。
a.H2SO4 b.BaSO4 c.Na2SO4
d.NaOH e.CH3CH2OH
(2)電解池陽極的電極反應分別是:①__________;②4OH--4e-=2H2O+O2↑。
(3)電極反應①和②的生成物反應得到Fe(OH)3沉淀的離子方程式是________________。
(4)該熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質,以CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料為電極。已知負極的電極反應是CH4+4CO32—-8e-=5CO2+2H2O。
①正極的電極反應是____________________________________________。
②為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行,電池的電解質組成應保持穩(wěn)定,電池工作時必須有部分A物質參加循環(huán)(見裝置示意圖)。A物質的化學式是____________________________________________________________。
(5)實驗過程中,若在陰極產(chǎn)生了44.8 L(標準狀況)氣體,則熔融鹽燃料電池消耗CH4(標準狀況)________________________________________________L。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。
下圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質穩(wěn)定,請回答:
(1)氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是 ,在導線中電子流動方向為 (用a、b 表示)。
(2)負極反應式為 。
(3)電極表面鍍鉑粉的原因為 。
(4)該電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:
Ⅰ.2Li+H22LiH
Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2↑
①反應Ⅰ中的還原劑是 ,反應Ⅱ中的氧化劑是 。
②由LiH與H2O作用,放出的224L(標準狀況)H2用作電池燃料,若能量轉化率為80%,則導線中通過電子的物質的量為 mol。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
工業(yè)上采用的一種污水處理方法如下:保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉積下來,具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層,刮去(或撇掉)浮渣層,即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用該原理處理污水,設計裝置示意圖如圖所示。
(1)實驗時若污水中離子濃度較小,導電能力較差,產(chǎn)生氣泡速率緩慢,無法使懸浮物形成浮渣。此時應向污水中加入適量的 。
a.H2SO4 b.CH3CH2OH c.Na2SO4
d.NaOH e.BaSO4
(2)電解池陽極實際發(fā)生了兩個電極反應,其中一個反應生成一種無色氣體,則陽極的電極反應式分別是Ⅰ. ;Ⅱ. 。
(3)該燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質,CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料作電極。為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行,電池的電解質組成應保持穩(wěn)定,電池工作時必須有部分A物質參加循環(huán)(見上圖)。A物質的化學式是 。
(4)已知燃料電池中有1.6 g CH4參加反應,則C電極理論上生成氣體 L(標準狀況)。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某課外活動小組同學用下圖裝置進行實驗,一段時間后在C電極表面有銅析出,試回答下列問題。
(1)A為電源的 極;
(2)E的電極反應式為: ;
(3)在常溫下,現(xiàn)用丙裝置給鐵鍍銅,當丙中鐵表面析出銅的3.2g時,乙中溶液的PH值為 (假設溶液體積為1L);
(4)在電解一段時間后在甲中加入適量 可以使溶液恢復到原來的濃度。
(5)利用反應2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制備CuSO4,若將該反應設計為原電池,其正極電極反應式為______________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
第三代混合動力車,可以用電動機、內(nèi)燃機或二者結合推動車輛。汽車上坡或加速時,電動機提供推動力,降低汽油的消耗;在剎車或下坡時,電池處于充電狀態(tài)。
(1)混合動力車目前一般使用鎳氫電池,該電池中鎳的化合物為正極,儲氫金屬(以M表示)為負極,堿液(主要為KOH)為電解質溶液。鎳氫電池充放電原理示意如圖,其總反應式為H2+2NiOOH2Ni(OH)2。根據(jù)所給信息判斷,混合動力車上坡或加速時,甲電
極周圍溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”),該電極的電極反應_________。
(2)Cu2O是一種半導體材料,可通過如圖所示的電解裝置制取,電解總反應式為
2Cu+H2OCu2O+H2↑,陰極的電極反應式是_____________________。
用鎳氫電池作為電源進行電解,當電池中有1 mol H2被消耗時,Cu2O的理論產(chǎn)量為______g。
(3)遠洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學腐蝕中的________腐蝕。為防止這種腐蝕,通常把船體與浸在海水里的Zn塊相連,該方法叫 ________。
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