14.最近報道了一種新型可逆電池,該電池的負(fù)極為金屬鋁,正極為石墨化合物Cn[AlCl4],電解質(zhì)為R+(烴基取代咪唑陽離子)和[AlCl4]-陰離子組成的離子液體.電池放電時,在負(fù)極附近形成雙核配合物[Al2Cl7]-.充放電過程中離子液體中的陽離子始終不變.下列說法中錯誤的是( 。
A.放電過程中,負(fù)極每消耗1mol Al,導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA(NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值)
B.放電時,負(fù)極反應(yīng)式為Al+7[AlCl4]--3e-=4[Al2Cl7]-
C.充電時,陰極反應(yīng)式為Cn[AlCl4]+e-=[AlCl4]-+Cn
D.充、放電過程中,R+的移動方向相反

分析 放電時鋁為負(fù)極,被氧化生成Al2Cl7-,負(fù)極反應(yīng):方程式為Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-,其逆過程就是充電時的陰極反應(yīng)4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-;正極反應(yīng)為3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3AlCl4-,其逆過程就是充電時的陽極反應(yīng):Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4],以此解答該題.

解答 解:A、放電時鋁為負(fù)極,被氧化生成Al2Cl7-,負(fù)極反應(yīng):方程式為Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-,負(fù)極每消耗1mol Al,導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA,故A正確;
B、放電時,正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:Cn[AlCl4]+e-=Cn+AlCl4-,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Al+7[AlCl4]--3e-=4[Al2Cl7]-,故B正確;
C、充電時的陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),即反應(yīng)為:4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-,故C錯誤;
D、充電過程中,R+移向陰極,即電池的負(fù)極,放電過程中,R+移向電池的正極,移動方向相反,故D正確.
故選C.

點評 本題考查學(xué)生二次電池的工作原理以及原電池和電解池的工作原理知識,為高頻考點,側(cè)重學(xué)生的分析能力的考查,屬于綜合知識的考查,難度中等,注意把握電極的判斷方法和電極方程式的書寫.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.第三周期元素R,它的原子最外電子層達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所所需的電子數(shù)少于次外層與最內(nèi)層電子數(shù)之差,且等于最內(nèi)層電子數(shù)的整數(shù)倍,關(guān)于R的敘述中正確的是(  )
A.R的氣態(tài)氫化物的水溶液具有強酸性
B.常溫下,能穩(wěn)定存在的R的氧化物都是酸性氧化物
C.R是金屬元素
D.R的氣態(tài)氫化物不能在氧氣中燃燒

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.信息時代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅.某“變廢為寶”學(xué)生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物,并設(shè)計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線:

請回答下列問題:
(1)第①步Cu與酸反應(yīng)的離子方程式為Cu+4H++2NO3-?Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-?3Cu2++2NO↑+4H2O;得到濾渣1的主要成分為Au、Pt.
(2)第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化為Fe3+;調(diào)溶液pH的目的是使Fe3+和Al3+生成沉淀.
(3)由濾渣2制取Al2(SO43•18H2O,探究小組設(shè)計了三種方案:
甲:濾渣2$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$\stackrel{蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、過濾}{→}$Al2(SO43•18H2O
乙:濾渣2$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$→_{過濾}^{適量Al}$濾液$\stackrel{蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、過濾}{→}$Al2(SO43•18H2O
丙:濾渣2$→_{過濾}^{NaOH溶液}$濾液$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$濾液$\stackrel{蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、過濾}{→}$Al2(SO43•18H2O
上述三種方案中,甲方案不可行,原因是甲方案在濾渣中只加硫酸會生成硫酸鐵和硫酸鋁,冷卻、結(jié)晶、過濾得到的硫酸鋁晶體中混有大量硫酸鐵雜質(zhì).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

2.工業(yè)純堿中常常含有NaCl、Na2SO4等雜質(zhì).為測定某工業(yè)純堿的純度,設(shè)計了如右圖實驗裝置.依據(jù)實驗設(shè)計,請回答:
(1)裝置中盛裝稀硫酸的儀器名稱是分液漏斗;裝置D的作用是防止空氣中的CO2、H2O進入U形管,干擾碳酸鈉含量的測定.
(2)為達(dá)到實驗?zāi)康模淮螌嶒炛兄辽賾?yīng)進行稱量操作的次數(shù)為3.
(3)若不考慮操作、藥品及其用量等方面的影響,該實驗測得結(jié)果會偏低(填“偏高”、“偏低”、“無影響”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.常溫下,下列各組離子一定能在指定溶液中大量共存的是( 。
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C.與Al反應(yīng)能放出H2的溶液中:Fe2+、Na+、NO3-、SO42-
D.$\frac{{K}_{W}}{c({H}^{+})}$=1×10-13mol/L的溶液中:K+、Cu2+、Cl-、NO3-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

19.足量的鎂與一定質(zhì)量的鹽酸反應(yīng),由于反應(yīng)速率太快,若要減慢反應(yīng)速率,但不能影響產(chǎn)生氫氣的總質(zhì)量,可以加入下列物質(zhì)中的是( 。
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6.烴A是石油裂解氣的一種,通常用來衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志.在一定條件下可以實現(xiàn)圖所示的變化:

已知:E是合成PVC(一種塑料)的原料,F(xiàn)的分子式為C6H10O4.請?zhí)羁眨?br />(1)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式CCH2OHCH2OH,DCH≡CH;
(2)框圖中屬于加成反應(yīng)的是(填數(shù)字代號,下同)①④;屬于取代反應(yīng)的是②⑤.
(3)寫出化學(xué)方程式:反應(yīng)②CH2BrCH2Br+2NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$CH2OHCH2OH+2NaBr;反應(yīng)⑤CH2OHCH2OH+2CH3COOH$?_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH2COOCH3+2H2O;
(4)綠色化學(xué)對化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟性”的新概念,指的是反應(yīng)物分子中的所有原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物.反應(yīng)A+X→C符合綠色化學(xué)理念,則X為H2O2

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3.已知A、B、C、D的原子序數(shù)都不超過18,它們的離子aA(n+1)+、bBn+、cC(n+1)-dDn-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則下列說法正確的是( 。
A.原子序數(shù):a>b>c>d
B.離子半徑:A(n+1)+>Bn+>C(n+1)->Dn-
C.離子氧化性:A(n+1)+>Bn+離子還原性:C(n+1)->Dn-
D.C最高價氧化物的水化物的酸性比D的強

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4.被譽為“光纖之父”的華裔科學(xué)家高錕因為在“光在纖維中的傳輸用于光學(xué)通信”的成就而獲 得 2009 年諾貝爾物理學(xué)獎,光導(dǎo)纖維的主要成分是( 。
A.SiB.SiO2C.Na2SiO3D.SiCl4

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