Question

（14分）I．Li-Al／FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为，则该电池的总反应式为_____________________。

Ⅱ．锂一黄铁矿高容量电池，由于其污染小、成本低、电容量大、黄铁矿储备丰富而有望取代目前市场的碱性电池。制取高纯度黄铁矿的工艺流程如下：

（1）已知： ，为得到较纯的FeS沉淀，最好在FeCl₂ 溶液中加入的试剂为_________（填序号）

A.(NH₄）₂S      B.CuS       C.H₂S       D.Na₂S

（2）关于白铁矿与黄铁矿下列判断错误的是_____________（填序号）

A.属于同素异形体

B．因为晶体结构不同而导致性质有差别

C．黄铁矿比白铁矿更稳定

（3）反应Ⅲ制取 S₂^2－时，溶液必须保持为碱性，除了S^2－ 与酸反应外，还有更重要的原因是（用离子方程式表示）___________________________.

（4）室温下，Li/FeS₂ 二次电池所用的电解质是非水液体电解质，放电行为与温度有关。

①该电池电解质为非水液体电解质，原因是____________________________________.

②温度低时，锂与FeS₂反应只生成A物质，产生第一次放电行为；温度升高，锂与A继续反应（产物之一为Fe），产生第二次放电行为。若二次行为均进行完全且放电量恰好相等。请写出化学反应方程式：

第一次放电：__________________；第二次放电：__________________________。

（5）制取高纯度黄铁矿的另一种方法是：以LiCl- KC1低共熔点混合物为电解质，FeS为阳极，Al为阴极，在适当的电压下电解。写出阳极反应式___________________________。

Answer

I．2Li + FeS＝Li2S+ Fe

Ⅱ．（1）A

（2）A

（3）S22- + 2H+ ＝S↓+H2S↑

（4）①锂会与水反应产生自放电现象。②2 Li + FeS2＝Li2 FeS2 、2 Li+ Li2 FeS2＝2 Li2S + Fe

（5）2 FeS - 2e—＝FeS2 + Fe2+

【解析】

试题分析：I．电池中Li作负极，负极的反应为2Li -2e—＝2Li + ，结合正极的反应，两式相加，的总反应为：2Li + FeS＝Li2S+ Fe。

Ⅱ．（1）为得到较纯的FeS沉淀，最好在FeCl2 溶液中加入的试剂为(NH4）2S ，CuS 难溶于水，生成的 FeS沉淀会混有CuS；H2S 在水中的溶解度不大，影响反应的进行；Na2S溶液显碱性，可能会产生氢氧化铁沉淀，故选A。

（2）同素异形体是指同种元素组成的不同单质，白铁矿与黄铁矿都是化合物，所以不是同素异形体，A错，选A；白铁矿与黄铁矿的结构不同性质也不同，B对，不选；从白铁矿与黄铁矿之间的转化来看，黄铁矿的热稳定性比白铁矿更稳定，C不选；

（3）如果溶液显酸性，就会发生S22- + 2H+ ＝S↓+H2S↑。

（4）①Li是活泼金属，会与水发生反应，在水溶液中锂会与水反应产生自放电现象。②锂与FeS2反应只生成A物质，那么反应是化合反应，则方程式为2 Li + FeS2＝Li2 FeS2 ；锂与Li2 FeS2继续反应产物有Fe ，则反应方程式为：2 Li+ Li2 FeS2＝2 Li2S + Fe 。

（5）FeS为阳极，放电后能生成FeS2 ，根据电荷守恒和元素守恒，电极反应为：2 FeS - 2e—＝FeS2 + Fe2+

考点：电极反应的书写、