锂-氧化铜电池是一种新型绿色电池。它的比能量高、电压高、工作温度宽,使用寿命长,适合于大电流、重负载放电应用。回答下列问题:
(1)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。Li、Na、Al分别作为电极时比能量由大到小的顺序为:Li>Al>NaLi>Al>Na。
(2)通过如图1过程制备CuO:

①写出“氧化”时生成CuSO4的离子反应方程式:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2OCu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O。
②“沉铜”时,将 Na2CO3溶液加入CuSO4溶液中时,研究二者不同物质的量之比与产品纯度的关系(用铜元素的含量来表示产品的纯度),结果如图2所示。

已知:Cu2(OH)2CO3中铜元素的含量为57.7%。二者比值为1:0.8时,产品中可能含有的杂质是 Cu(OH)2Cu(OH)2[填“Cu(OH)2”或“CuCO3”]。
③“灼烧”时反应的化学方程式是 Cu2(OH)2CO3 △ 2CuO+CO2↑+H2OCu2(OH)2CO3 △ 2CuO+CO2↑+H2O,该反应是 吸热吸热(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)锂-氧化铜电池以LiClO4有机溶液为电解质溶液,电池总反应为2Li+CuO═Li2O+Cu,其工作原理示意图如图3。
①正极反应式为 CuO+2e-+2Li+═Cu+Li2OCuO+2e-+2Li+═Cu+Li2O。
②每转移0.2mol e-,理论上消耗Li的质量为 1.4g1.4g。
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【考点】原电池与电解池的综合;制备实验方案的设计.
【答案】Li>Al>Na;Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;Cu(OH)2;Cu2(OH)2CO3 2CuO+CO2↑+H2O;吸热;CuO+2e-+2Li+═Cu+Li2O;1.4g
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:10引用:3难度:0.7