Question

【題目】Li﹣CuO二次電池的比能量高、工作溫度寬，性能優異，廣泛應用于軍事和空間領域．
（1）Li﹣CuO電池中，金屬鋰做極．
（2）比能量是指消耗單位質量的電極所釋放的電量，用來衡量電池的優劣．比較Li、Na、Al分別作為電極時比能量的大小： ．
（3）通過如下過程制備CuO Cu CuSO4溶液 Cu2（OH）2CO3沉淀 CuO
①過程Ⅰ，H2O2的作用是 ．
②過程Ⅱ產生Cu2（OH）2CO3的離子方程式是 ．
③過程Ⅱ，將CuSO4溶液加到Na2CO3溶液中，研究二者不同物質的量之比與產品純度的關系（用測定銅元素的百分含量來表征產品的純度），結果如下：
已知：Cu2（OH）2CO3中銅元素的百分含量為57.7%．

二者比值為1：0.8時，產品中可能含有的雜質是 ， 產生該雜質的原因是 ．
④過程Ⅲ反應的化學方程式是 ．
（4）Li﹣CuO二次電池以含Li+的有機溶液為電解質溶液，其工作原理示意如圖2．放電時，正極的電極反應式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）負
（2）Li＞Al＞Na
（3）氧化劑；2Cu2++2CO32﹣+H2O═Cu2（OH）2CO3↓+CO2↑；Cu（OH）2；當Na2CO3用量減少時，c（CO32﹣）變小，CO32﹣水解程度變大，c（OH﹣）/c（CO32﹣）增加，c（OH﹣）對產物的影響增大；Cu2（OH）2CO3 2CuO+CO2↑+H2O
（4）CuO+2e﹣+2Li+═Cu+Li2O
【解析】解：（1）Li﹣CuO電池中，Li失去電子，金屬鋰做負極，所以答案是：負；（2）比能量是指消耗單位質量的電極所釋放的電量，設質量均為m，則 ＞ ＞ ，則Li、Na、Al分別作為電極時比能量的大小為Li＞Al＞Na， 所以答案是：Li＞Al＞Na；（3）①Cu元素的化合價升高，O元素的化合價降低，則H2O2的作用是氧化劑，所以答案是：氧化劑；②過程Ⅱ產生Cu2（OH）2CO3的離子方程式是2Cu2++2CO32﹣+H2O═Cu2（OH）2CO3↓+CO2↑，所以答案是：2Cu2++2CO32﹣+H2O═Cu2（OH）2CO3↓+CO2↑；③Cu2（OH）2CO3中銅元素的百分含量為57.7%，二者比值為1：0.8時，Cu元素的百分含量大于57.1%，可能不含C，則產品中可能含有的雜質是Cu（OH）2 ， 因當Na2CO3用量減少時，c（CO32﹣）變小，CO32﹣水解程度變大，c（OH﹣）/c（CO32﹣）增加，c（OH﹣）對產物的影響增大，
所以答案是：Cu（OH）2；當Na2CO3用量減少時，c（CO32﹣）變小，CO32﹣水解程度變大，c（OH﹣）/c（CO32﹣）增加，c（OH﹣）對產物的影響增大；④過程Ⅲ反應的化學方程式是Cu2（OH）2CO3 2CuO+CO2↑+H2O，所以答案是：Cu2（OH）2CO3 2CuO+CO2↑+H2O；（4）由Li+的移動方向可知，CuO為正極，發生還原反應，則正極反應為CuO+2e﹣+2Li+═Cu+Li2O，所以答案是：CuO+2e﹣+2Li+═Cu+Li2O．