题目
Li—CuO二次电池的比能量高、工作温度宽,性能优异,广泛应用于军事和空间领域。 (1)Li—CuO电池中,金属锂做_______极 。 (2)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量,用来衡量电池的优劣。比较Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小:____________。 (3)通过如下过程制备CuO。 ① 过程Ⅰ,H2O2的作用是__________________。 ②过程Ⅱ产生Cu2(OH)2CO3的离子方程式是_____________________。 ③过程Ⅱ,将CuSO4溶液加到Na2CO3溶液中,研究二者不同物质的量之比与产品纯度的关系(用测定铜元素的百分含量来表征产品的纯度),结果如下: 已知:Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%。 二者比值为1:0.8时,产品中可能含有的杂质是_____________,产生该杂质的原因是_________________________________。 ④ 过程Ⅲ反应的化学方程式是_________________________。 (4)Li—CuO二次电池以含Li+的有机溶液为电解质溶液,其工作原理示意如下。 放电时,正极的电极反应式是______________________。
答案:(1)负 (2)Li>Al>Na (3)① 氧化剂 ② 2Cu2+ + 2CO32- + H2O == Cu2(OH)2CO3↓+ CO2↑ ③ Cu(OH)2或4 Cu(OH)2·CuCO3 等 当Na2CO3用量减少时,c(CO32-)变小,CO32-水解程度变大,c(OH-)/ c(CO32-)增加,c(OH-)对产物的影响增大。 ④Cu2(OH)2CO3 2CuO + CO2 + H2O (4)CuO + 2e- + 2Li+ == Cu + Li2O