精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
6.钠离子电池具有资源广泛、价格低廉、环境友好、安全可靠的特点,特别适合于固定式大规模储能应用的需求.一种以Na2SO4水溶液为电解液的钠离子电池总反应为:NaTi2(PO4)3+2Na2NiFeⅡ (CN)6$?_{充电}^{放电}$Na3Ti2(PO4)3+2NaNiFeⅢ(CN)6(注:其中P的化合价为+5,Fe的上标II、III代表其价态).下列说法不正确的是(  )
A.放电时NaTi2(PO4)3在正极发生还原反应
B.充电过程中阳极反应式为:2NaNiFeⅢ(CN)6+2Na++2e-=2Na2NiFeⅡ (CN)6
C.放电时负极材料中的Na+脱离电极进入溶液,同时溶液中的Na+嵌入到正极材料中
D.该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na+的浓度基本保持不变

分析 该原电池放电时,Fe元素化合价由+2价变为+3价,Ti元素化合价由+4价变为+3价,所以负极上Na2NiFeII (CN)6失电子发生氧化反应、正极上NaTi2(PO4)3得电子发生还原反应,充电时,阳极、阴极反应式与正极、负极反应式正好相反,据此分析解答.

解答 解:该原电池放电时,Fe元素化合价由+2价变为+3价,Ti元素化合价由+4价变为+3价,所以负极上Na2NiFeII (CN)6失电子发生氧化反应、正极上NaTi2(PO4)3得电子发生还原反应,充电时,阳极、阴极反应式与正极、负极反应式正好相反,
A.放电时NaTi2(PO4)3在正极得电子而发生还原反应,故A正确;
B.充电时,阳极失电子发生氧化反应,电极反应式为Ti2(PO4)33--2e-=Ti2(PO4)3-,故C错误;
C.放电时,阳离子向正极移动,所以放电时负极材料中的Na+脱离电极进入溶液,同时溶液中的Na+嵌入到正极材料中,故C正确;
D.根据电池反应式知,反应过程中钠离子实质上不参加反应,所以钠离子浓度基本不变,故D正确;
故选B.

点评 本题考查化学电源新型电池,明确元素化合价变化与电极名称关系是解本题关键,难点是电极反应式的书写,要结合电解质溶液书写,为高考高频点,也是学习难点.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

16.0.1mol某烃在足量的氧气中完全燃烧,生成CO2和水各0.6mol,则该烃的分子式为C6H12.若该烃能使溴水褪色,且能在催化剂作用下与H2发生加成反应,生成2,2-二甲基丁烷,则该烃结构简式为(CH3)3CCH=CH2,名称是3,3-二甲基-1-丁烯,该加成反应的化学方程式为(CH3)3CCH=CH2+Br2→(CH3)3CCHBrCH2Br.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

17.分别写出相对分子质量为128、72的烃的分子式:C10H8、C9H20、C5H12.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列实验操作或方案正确的是(  )
A.除去干燥CO2中混有的少量SO2,可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液和浓硫酸的洗气瓶
B.用图1所示装置可从KI和I2的固体混合物中回收I2
C.用图2所示装置蒸干FeSO4饱和溶液来制备FeSO4•7H2O
D.用图3所示装置除去Cl2中含有的少量HCl

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

1.能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力.
(1)太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层,写出基态镍原子的价电子排布式3d84s2,它位于周期表d区.
(2)富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能,在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途.富勒烯(C60)的结构如图甲,分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2;1mol C60分子中σ键的数目为90NA个.
(3)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)薄膜电池等. 第一电离能:As>Ga(填“>”、“<”或“=”).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.如表关于实验现象的描述正确的是(  )
选项实验操作实验现象
A将盛有CH4与Cl2的集气瓶放在光亮处一段时间气体颜色变浅,瓶内壁附有油状物
B将乙烯在空气中点燃火焰呈蓝色并伴有黑烟
C向盛有苯的试管中加入几滴酸性KMnO4溶液,充分振荡液体分层,溶液紫色褪去
D将蔗糖溶液与稀硫酸混合水浴加热,取反应后的溶液少量,加入几滴新制的Cu(OH)2悬浊液加热出现砖红色沉淀
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.关于如图所示实验装置及说法中正确的是(  )
A.
实验可比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱
B.
实验装置排空气法收集CO2气体
C.
可以检验火柴燃烧生成的SO2气体
D.
   提取海带中的碘

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.目前废水处理中的除氮技术,通常是把水中的氨氮污染物先降解为NO3-或NO2-,然后再用电解的方法除去NO3-和NO2-,如图是电化学降解硝酸盐的原理,关于该原理的说法正确的是(  )
A.若以铅蓄电池做电源进行电解,Pt电极为阴极
B.电解过程中H+向正极移动
C.若电解过程中转移1mol电子,则交换膜两侧电解液的质量变化差为7.2g
D.理论上电解过程中阴、阳两极产生的气体在相同条件下体积比为5:2

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:推断题

16.X、Y、Z、D、E、G六种短周期元素的原子序数依次递增.X、Y、D元素的基态原子中电子层数与未成对电子数均相等;D.E属于同族元素,G的单质和ED2化合物均具有漂白性;R元素的M层全满,N层只有1个电子.
请回答下列问题:(用对应的元素符号表示)
(1)R元素在元素周期表分区中属于ds区元素,Y、Z、D三种元素中电负性由小到大的顺序是C<N<O.
(2)X3D+的中心原子杂化轨道类型是sp3,该离子的立体构型是三角锥形.
(3)向RED4的水溶液中加入ZX3的水溶液至过量,有关反应的离子方程式是Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+,Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O.
(4)向RG2的水溶液通入ED2,产生白色沉淀RG,该反应的离子方程式是2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+.

查看答案和解析>>

同步练习册答案