14.近期,科學(xué)家成功研制出一種可在一分鐘內(nèi)完成充放電的超常性能鋁離子電池.該電池內(nèi)部的A1Cl4-和有機(jī)陽(yáng)離子構(gòu)成電解質(zhì)溶液,其放電工作原理如圖所示.下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.放電時(shí),鋁為負(fù)極、石墨為正極
B.充電時(shí),A1Cl4-向石墨電極移動(dòng)
C.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為A1十7A1Cl4--3e-=4 A12Cl7-
D.充電時(shí),電子從石墨電極直接經(jīng)導(dǎo)線流入鋁電極,然后再經(jīng)電解質(zhì)溶液流回石墨電極

分析 由示意圖可知放電時(shí)鋁為負(fù)極,被氧化生成Al2Cl7-,電極方程式為Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-,正極反應(yīng)為3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3AlCl4-,電解時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),電解方程式為Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4],陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極方程式為4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-,以此解答該題.

解答 解:A.放電時(shí),鋁是活潑的金屬鋁是負(fù)極,不活潑石墨為正極,故A正確;
B.電解時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),電解方程式為Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4],所以充電時(shí),A1Cl4-向石墨電極移動(dòng),故B正確;
C.放電時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋁離子,鋁離子與AlCl4-結(jié)合生成Al2Cl7-,所以電極反應(yīng)式為:Al-3e-+7AlCl4-═4Al2Cl7-,故C正確;
D.充電時(shí),負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連,正極與外接電源的正極相連,電子不能通過(guò)電解質(zhì)溶液,故D錯(cuò)誤;
故選D.

點(diǎn)評(píng) 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(shí),為高頻考點(diǎn),側(cè)重學(xué)生的分析能力的考查,屬于綜合知識(shí)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(shū)寫(xiě).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

4.現(xiàn)有一份含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物,設(shè)計(jì)出如下路線制備膽礬和硫酸鋁晶體:


請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)第①步Cu與酸、氧氣反應(yīng)的離子方程式為2Cu+4H++O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu2++2H2O;
(2)第②步加H2O2的作用是( 用離子方程式表示原因)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)由濾渣2制取Al2(SO43•18H2O,探究小組設(shè)計(jì)了三種方案:
甲:濾渣2$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$\stackrel{蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾}{→}$Al2(SO43•18H2O
乙:濾渣2$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$→_{過(guò)濾}^{適量Al粉}$濾液$\stackrel{蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾}{→}$Al2(SO43•18H2O
丙:濾渣2$→_{過(guò)濾}^{NaOH溶液}$濾液$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$濾液$\stackrel{蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾}{→}$Al2(SO43•18H2O
上述三種方案中,甲方案的缺陷是所得產(chǎn)品中含有較多Fe2(SO43雜質(zhì);等量濾渣生成Al2(SO43•18H2O最多的是方案乙.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

5.原子序數(shù)依次增大的a、b、c、d四種主族元素,其中a和d同族,a-的電子層結(jié)構(gòu)與氦相同,b和c的次外層有8個(gè)電子,b2-、c-和d+的電子層結(jié)構(gòu)相同.下列錯(cuò)誤的是( 。
A.元素的非金屬性次序?yàn)閏>b>a
B.a-的還原性弱于c-的還原性
C.d和其他3種元素均能形成離子化合物
D.元素a、b、c各自最高和最低化合價(jià)的代數(shù)和分別為0、4、6

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.酶屬于碳水化合物,是生物體中重要的催化劑
B.纖維素為天然高分子化合物,遇碘水會(huì)變藍(lán)色
C.某些鹵代烴能破壞臭氧層,使鹵代烴的使用受到限制
D.某有機(jī)物的1H核磁共振譜圖中特征峰的數(shù)目就是氫原子數(shù)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

9.在四支試管中分別加入少量不同的無(wú)色無(wú)味溶液進(jìn)行如下操作,結(jié)論正確的是(  )
操作現(xiàn)象結(jié)論
A先加硝酸,再滴加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀原溶液中一定有SO42-
B先加入H2O2溶液,再加KSCN溶液溶液呈血紅色原溶液中一定有Fe2+
C用潔凈鉑絲蘸取溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)火焰呈黃色原溶液中一定有Na+、無(wú)K+
D滴加NaOH溶液,加熱,將濕潤(rùn)紅色石蕊試紙置于試管口試紙變藍(lán)原溶液中一定有NH4+
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是(  )
A.Na2O的電子式:B.F-的結(jié)構(gòu)示意圖:
C.中子數(shù)為20的Ar原子:${\;}_{18}^{20}$AlD.苯甲酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

6.硫化鈉是重要的化工原料,大多采用無(wú)水芒硝(Na2SO4)-炭粉還原法制備,原理為:Na2SO4+2CNa2?S+2CO2↑.其主要流程如圖:

(1)上述流程中采用稀堿液比用熱水更好,理由是熱水會(huì)促進(jìn)Na2S水解,而稀堿液能抑制Na2S水解.
(2)已知:I2+2S2O═2I-+S4O.所制得的Na2S•9H2O晶體中含有Na2S2O3•5H2O等雜質(zhì).為測(cè)定產(chǎn)品的成分,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),步驟如下:
a.取試樣10.00g配成500.00mL溶液.
b.取所配溶液25.00mL于碘量瓶中,加入過(guò)量ZnCO3懸濁液除去Na2S后,過(guò)濾,向?yàn)V液中滴入2~3滴淀粉溶液,用0.050 00mol•L-1 I2溶液滴定至終點(diǎn),用去5.00mL I2溶液.
c.再取所配溶液25.00mL于碘量瓶中,加入50.00mL 0.050 00mol•L-1的I2溶液,并滴入2~3滴淀粉溶液,振蕩.用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定多余的I2,用去15.00mL 0.100 0mol•L-1 Na2S2O3溶液.
①步驟b中用ZnCO3除去Na2S的離子方程式為ZnCO3+S2-═ZnS+CO.
②判斷步驟c中滴定終點(diǎn)的方法為溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不變色.
③計(jì)算試樣中Na2S•9H2O和Na2S2O3•5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù),寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.一種陽(yáng)光驅(qū)動(dòng)的二氧化碳捕獲裝置如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.該裝置的能量轉(zhuǎn)化方式為太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能
B.工作時(shí),陽(yáng)極附近pH減小
C.電路中每轉(zhuǎn)移4mol電子,捕獲44g二氧化碳
D.陰極的電極反應(yīng)為CO2+2e-=CO+O2-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下列關(guān)于有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的敘述正確的是( 。
A.糖類(lèi)、油脂、蛋白質(zhì)都能發(fā)生水解反應(yīng)
B.甲烷和Cl2的反應(yīng)與乙烯和Br2的反應(yīng)屬于同一類(lèi)型的反應(yīng)
C.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但能與H2發(fā)生加成反應(yīng)
D.因分子中均含有官能團(tuán)“-OH”,故乙醇、乙酸水溶液均呈酸性

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