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    13．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）．下列说法错误的是（　　）
    A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4
    B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g
    C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
    D．电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越多

    分析 由电池反应16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）可知负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：Li-e-=Li+，Li+移向正极，所以a是正极，发生还原反应：S8+2e-=S82-，S82-+2Li+=Li2S8，3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6，2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2，根据电极反应式结合电子转移进行计算．

    解答 解：A．据分析可知正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，故A正确；
    B．负极反应为：Li-e-=Li+，当外电路流过0.02mol电子时，消耗的锂为0.02mol，负极减重的质量为0.02mol×7g/mol=0.14g，故B正确；
    C．硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料，则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，故C正确；
    D．充电时a为阳极，与放电时的电极反应相反，则充电时间越长，电池中的Li2S2量就会越少，故D错误；
    故选D．

    点评 本题考查新型电池，注意把握原电池的工作原理以及电极反应式的书写，解答本题的关键是根据离子的流向判断原电池的正负极，题目难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．化学与社会、生活密切相关，对下列现象或亊实的解释不正确的是（　　）
    选项现象或事实解释
    A．肉制品中添加适量的亚硝酸钠亚硝酸钠有防腐的作用
    B．液氨常用作制冷剂液氨汽化时要吸收大量的热
    C．利用静电除尘装置除去粉尘胶体粒子带电
    D．Al（OH）3用作塑料的阻燃剂Al（OH）3受热熔化吸收大量的热
    A．AB．BC．CD．D

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．天然产物萜类化合物eudesmane合成路线片段如图．（某些反应条件省略）

    已知：
    i．RCHO+R′-CH2-CHO$\stackrel{OH-}{→}$+H2O

    ii．RMgX+→$\stackrel{H+/H_{2}O}{→}$
    iii．
    回答下列问题：
    （1）A中的官能团名称是羰基、碳碳双键．
    （2）反应②的化学方程式是$\stackrel{O{H}^{-}}{→}$+H2O．
    （3）反应③中试剂E的结构简式是CH2=CHCH2CH2CH2MgX．
    （4）反应④的另一种产物是HI．
    （5）F的结构简式是（CH3）2CuLi．
    （6）G的电子式是H：H．
    （7）D有多种同分异构体，满足下列条件的有种，写出其中任意一种．
    a．能发生银镜反应b．结构为六元环状c．环上有3种氢原子
    （8）以CH3CH2OH与CH3COCH3为原料，结合已知信息选用必要的无机物合成B，写出合成路线（用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上标明试剂和反应条件）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：

    回答下列问题：
    （1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示．由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为100℃、2h或90℃、5h．

    （2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O．
    （3）TiO2•xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示：
     温度/℃ 3035 40 45  50
     TiO2•xH2O转化率/% 92 95 97 93 88
    分析40℃时TiO2•xH2O转化率最高的原因温度高反应速率加快，但温度过高过氧化氢分解、氨水易挥发，影响转化率．
    （4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为4．
    （5）若“滤液②”中c（Mg2+）=0.02mol•L-1，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c（Fe3+）=1.0×10-5，此时是否有Mg3（PO4）2沉淀生成？c（PO43-）=$\frac{1.3×1{0}^{22}}{1×1{0}^{-5}}$=1.0×10-17mol/L，Qc[Mg3（PO4）2]=（$\frac{0.02mol/L}{2}$）3×（1.0×10-17mol/L）2=1.69×10-40＜Ksp=1.0×10-24，则无沉淀生成（列式计算）．FePO4、Mg3（PO4）2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24
    （6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式2FePO4+Li2CO3+H2C2O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2LiFePO4+H2O+3CO2↑．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所的结论不正确的是（　　）
    ①②③
    A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
    B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应
    C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
    D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    18．研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景．回答下列问题：
    （1）Co基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2．元素Mn与O中，第一电离能较大的是O，基态原子核外未成对电子数较多的是Mn．
    （2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3．
    （3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为H2O＞CH3OH＞CO2＞H2，原因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体，液体的沸点高于气体；水分子中有两个氢原子都可以参与形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高．
    （4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn（NO3）2中的化学键除了σ键外，还存在π键、离子键．
    （5）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm，则r（O2-）为0.148nm．MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a'=0.448nm，则r（Mn2+）为0.076nm．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni（s）+4CO（g）?Ni（CO）4（g）．230℃时，该反应的平衡常数K=2×10-5．已知：Ni（CO）4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应．
    第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni（CO）4；
    第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍．
    下列判断正确的是（　　）
    A．增加c（CO），平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
    B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃
    C．第二阶段，Ni（CO）4分解率较低
    D．该反应达到平衡时，v生成[Ni（CO）4]=4v生成（CO）

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．2-氨基-3-氯苯甲酸（F）是重要的医药中间体，其制备流程图如下：

    已知：
    回答下列问题：
    （1）分子中不同化学环境的氢原子共有4种，共面原子数目最多为13．
    （2）B的名称为2-硝基甲苯或邻硝基甲苯．写出符合下列条件B的所有同分异构体的结构简式．
    a．苯环上只有两个取代基且互为邻位    b．既能发生银镜反应又能发生水解反应
    （3）该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B，而是经由①②③三步反应制取B，目的是避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代．
    （4）写出⑥的化学反应方程式：，该步反应的主要目的是保护氨基．
    （5）写出⑧的反应试剂和条件：Cl2/FeCl3（或Cl2/Fe）；F中含氧官能团的名称为羧基．
    （6）在方框中写出以为主要原料，经最少步骤制备含肽键聚合物的流程．
    …$→_{反应条件}^{反应试剂}$目标化合物

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    8．下列说法正确的是（　　）
    A．反应N2 （g）+3H2 （g）?2NH3 （g）的△H＜0，△S＞0
    B．地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
    C．常温下，Ksp[Mg（OH）2]=5.6×10-12，pH=10的含Mg2+溶液中，c（Mg2+ ）≤5.6×10-4 mol•L-1
    D．常温常压下，锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2，反应中转移的电子数为6.02×1023

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