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1、选择题 锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(
),充电时
中Li被氧化,
迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(
)中,以
表示。电池反应为
,下列说法正确的是 [???? ]
A.充电时,电池的阳极反应为
?
B.放电时,电池的正极反应为
?
C.用含锂离子的水溶液做该锂离子电池的电解质
D.该锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈蓝色。下列说法中正确的是(???)

A.x是负极,y是正极。
B.x是正极,y是负极。
C.a极和Pt产生气体的物质的量相同。
D.CuSO4溶液pH值保持不变,U形管溶液pH值增大。
参考答案:A
本题解析:b极附近溶液呈蓝色,说明有单质碘生成,即b极是阳极,则y是正极,x是负极,c是阴极,铜离子放电生成铜。Pt是阳极,溶液中的OH-放电,生成氧气。a是阴极,氢离子放电生成氢气。所以A正确,B不正确,C中产生气体的物质的量不相同,不正确。硫酸铜溶液的pH减小,D不正确,答案选A。
本题难度:一般
3、选择题 一种充电电池放电时的电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2O;NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- 当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是 [???? ]
A.H2O的还原
B.NiO(OH)的还原
C.H2的氧化
D.Ni(OH)2的氧化
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 (16分)钢厂酸洗废液(成分如下表所示)在工业生产中还具有很多用途。

(1)欲检验该酸洗废液中含有的少量Fe3+,最宜选用的试剂是_____溶液;为检验其中的Fe2+,某同学设计了如下实验:取该酸洗废液少许加入试管中,滴入几滴酸性KMnO4溶液后发现紫色消失。该同学得出结论:该溶液中含有Fe2+。大家认为该同学的实验设计不合理,理由是____________________________(用必要的文字和离子方程式解释)。
(2)采用石墨作电极电解上述酸洗废液时,初始阶段,阳极板上有气泡生成,此时与该现象有关的阳极电极反应式为______;向上述酸洗废液中加入KOH溶液中和后,在合适的电压下电解,可在__________(填“阴”或“阳”)极生成高铁酸钾(K2FeO4)。
(3)利用上述酸洗废液、含铝矿石(主要成分为Al2O3、Fe2O3和SiO2)以及新制的硅酸(活化硅酸),制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂(简称PAFSC),具体方法如下:

①适当调高滤液A的pH,Al3+和Fe2+转化为沉淀,原因是______________(请用沉淀溶解平衡的理论解释)。
②PAFSC絮凝剂净化水的过程中,Al3+参与反应的离子方程式为________________。
③25℃时,PAFSC的除浊效果随溶液pH的变化如图所示(图中的NTU为浊度单位),则在下列pH范围中,PAFSC除浊效果最佳的是______(填下列序号字母)。

a.4~5 b.5~7 c.7~8 d.8~9
25℃时,pH>7且随pH增大,PAFSC的除浊效果明显变差,原因是碱性增强,使胶体发生了_____现象。
参考答案:(1)(5分)KSCN;酸性KMnO4溶液会氧化Cl-,导致
本题解析:
试题分析:(1)检验该酸洗废液中含有的少量Fe3+,最宜选用的试剂是KSCN溶液;该酸性废液中的Fe2+、Cl-均有还原性,都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,该同学的实验设计不合理,理由是酸性KMnO4溶液会氧化Cl-,导致紫色消失,2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(2)用石墨作电极电解酸洗废液时,初始阶段,阳极板上Cl-放电生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑;向上述酸洗废液中加入KOH溶液中和后,在合适的电压下电解,Fe3+、Fe2+转化为FeO42—,化合价升高发生氧化反应,可在阳极生成高铁酸钾(K2FeO4)。(3)① 适当调高滤液A的pH,Al3+和Fe2+转化为沉淀,原因是调高溶液pH,溶液中[OH-]增大,从而使Al(OH)3和Fe(OH)3的Qc大 于其Ksp。②PAFSC絮凝剂净化水的过程中,Al3+参与反应的离子方程式为Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+。③分析题给图像知,25℃时pH在5~7时PAFSC的除浊效果最佳,选b。25℃时,pH>7且随pH增大,PAFSC的除浊效果明显变差,原因是碱性增强,使胶体发生了聚沉现象。
考点:以钢厂酸洗废液的再利用为载体考查离子检验,化学实验方案的分析、评价,电解原理,胶体的性质和应用及图像分析能力。
本题难度:困难
5、填空题 (14分,每空2分))镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2?碳粉?氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:

已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②已知实验温度时的溶解度:NiC2O4> NiC2O4·H2O > NiC2O4·2H2O
③Ksp[Ni(OH)2]=5.0×10-16, Ksp(NiC2O4)=5.0×10-10;
回答下列问题:
(1)酸溶后所留残渣的主要成分为 (填物质名称)。
(2)用NiO调节溶液的pH,析出沉淀的成分为 (填化学式)。
(3)写出加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式: 。
(4)写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式: 。
(5)电解过程中阴极反应式 ,沉淀Ⅲ可被电解所得产物之一氧化,写出氧化反应的离子方程式 。
(6)铁镍蓄电池,放电时总反应为:
Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关该电池的说法不正确的是
A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3?负极为Fe
B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2
C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低
D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
参考答案:(14分)
(1)碳粉
本题解析:
试题分析:(1)电极材料中Ni(OH)2?氧化铁、铝均与盐酸反应,只有碳粉不与盐酸反应,所以残渣的主要成分是碳粉;
(2)根据流程图可知,该流程的最终产品是Ni(OH)3,所以应将铝离子、铁离子沉淀,则加入NiO,调节溶液的pH的目的是使铁离子、铝离子沉淀,生成Fe(OH)3?Al(OH)3;
(3)根据NiC2O4晶体的溶解度,NiC2O4·2H2O的溶解度最小,所以加入Na2C2O4与NiCl2发生复分解反应生成NiC2O4·2H2O沉淀和NaCl,化学方程式是NiCl2+Na2C2O4+2H2O
NiC2O4·2H2O↓+2NaCl;
(4)根据已知③可知Ni(OH)2比NiC2O4更难溶,所以加入氢氧化钠溶液,则NiC2O4·2H2O沉淀转化为Ni(OH)2沉淀,离子方程式是NiC2O4·2H2O+2OH-=Ni(OH)2+C2O42-+2H2O;
(5)过滤1得到的滤液为NaCl溶液,则阴极是氢离子放电生成氢气,电极反应式是2H2O +2e-==H2↑+2OH-;电解食盐水得到的产物氯气具有强氧化性,可氧化Ni(OH)2为Ni(OH)3,同时氯气被还原为氯离子,离子方程式是2Ni(OH)2+2OH-+Cl2
2Ni(OH)3+2Cl-;
(6)A、根据电池反应方程式可知,Fe失去电子与氢氧根离子结合为氢氧化亚铁,所以Fe做负极,Ni2O3发生还原反应,与氢氧根离子结合为Ni(OH)2,所以Ni2O3为正极,电解液为碱性,正确;B、放电时负极是Fe失去2个电子与氢氧根离子结合为氢氧化亚铁,正确;C、充电时,阴极发生还原反应,元素的化合价降低,则氢氧化亚铁得到电子生成Fe和氢氧根离子,所以阴极附近溶液的氢氧根离子浓度增大,pH升高,错误;D、电池充电时,阳极发生氧化反应,元素的化合价升高,所以是Ni(OH)2失去电子,与氢氧根离子结合生成Ni2O3和H2O,电极反应式为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O,正确,答案选C。
考点:考查对工艺流程的分析判断,电化学反应原理的应用
本题难度:困难