Li—SOCl2电池是迄今具有最高能量比的电池。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液(熔点-110℃、沸点78...
问题详情:
Li—SOCl2电池是迄今具有最高能量比的电池。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液(熔点-110℃、沸点78.8℃)是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。下列说法正确的是( )
A.该电池不能在寒冷地区正常工作
B.SOCl2分子的空间构型是平面三角形
C.该电池工作时,正极反应为:2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2
D.该电池组装时,必须在无水无氧条件下进行
【回答】
CD
【分析】
根据电池的总反应可知,失电子的是Li,在负极发生反应,得电子的是SOCl2,在正极发生反应;电解液的熔点为-110℃、沸点为78.8℃,电池可以在-110℃~78.8℃温度范围内正常工作。
【详解】
A.该电池可以在-110℃~78.8℃环境下正常工作,A项错误;
B.SOCl2分子的中心原子为S,其价层电子对数=3+(6-1×2-2×1)=4,VSEPR模型为四面体形,中心原子上的孤电子对数=(6-1×2-2×1)=1,则SOCl2分子的立体构型为三角锥形,B项错误;
C.根据电池的总反应方程式,可知正极反应为:2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2,C项正确;
D.Li是活泼金属,易与O2反应,也能与水反应,SOCl2遇水会发生反应:SOCl2+H2O=SO2+2HCl,因此该电池组装时,必须在无水无氧条件下进行,D项正确;
*选CD。
【点睛】
价层电子对互斥理论(VSEPR理论)是一种推测分子立体构型的理论,应用时有以下要点:
① 中心原子的价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数
② σ键电子对数=与中心原子结合的原子数
③ 中心原子上的孤电子对数=(a-xb)
其中a为中心原子的价电子数,x为与中心原子结合的原子数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
④ 中心原子的价层电子对数与VSEPR模型的关系:
中心原子的价层电子对数 | 2 | 3 | 4 |
VSEPR模型 | 直线形 | 平面三角形 | 四面体 |
推测分子的立体构型还需考虑孤电子对数。
综上,SOCl2分子的中心原子为S,σ键电子对数=3,S原子的价电子数a=6,S原子结合了1个O原子,则x1=1,b1=8-6=2,S原子还结合了2个Cl原子,则x2=2,b2=8-7=1,中心原子上的孤电子对数=(a-x1b1-x2b2)=(6-1×2-2×1)=1,因此中心原子的价层电子对数=3+1=4,SOCl2分子的VSEPR模型为四面体形,由于1对孤电子对占据了四面体的1个顶点,因此分子的立体构型为三角锥形。
知识点:原电池
题型:选择题