問題詳情:
Li—SOCl2電池是迄今具有最高能量比的電池。該電池的電極材料分別爲鋰和碳,電解液(熔點-110℃、沸點78.8℃)是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應可表示爲:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。下列說法正確的是( )
A.該電池不能在寒冷地區正常工作
B.SOCl2分子的空間構型是平面三角形
C.該電池工作時,正極反應爲:2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2
D.該電池組裝時,必須在無水無氧條件下進行
【回答】
CD
【分析】
根據電池的總反應可知,失電子的是Li,在負極發生反應,得電子的是SOCl2,在正極發生反應;電解液的熔點爲-110℃、沸點爲78.8℃,電池可以在-110℃~78.8℃溫度範圍內正常工作。
【詳解】
A.該電池可以在-110℃~78.8℃環境下正常工作,A項錯誤;
B.SOCl2分子的中心原子爲S,其價層電子對數=3+(6-1×2-2×1)=4,VSEPR模型爲四面體形,中心原子上的孤電子對數=(6-1×2-2×1)=1,則SOCl2分子的立體構型爲三角錐形,B項錯誤;
C.根據電池的總反應方程式,可知正極反應爲:2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2,C項正確;
D.Li是活潑金屬,易與O2反應,也能與水反應,SOCl2遇水會發生反應:SOCl2+H2O=SO2+2HCl,因此該電池組裝時,必須在無水無氧條件下進行,D項正確;
*選CD。
【點睛】
價層電子對互斥理論(VSEPR理論)是一種推測分子立體構型的理論,應用時有以下要點:
① 中心原子的價層電子對數=σ鍵電子對數+中心原子上的孤電子對數
② σ鍵電子對數=與中心原子結合的原子數
③ 中心原子上的孤電子對數=(a-xb)
其中a爲中心原子的價電子數,x爲與中心原子結合的原子數,b爲與中心原子結合的原子最多能接受的電子數。
④ 中心原子的價層電子對數與VSEPR模型的關係:
中心原子的價層電子對數 | 2 | 3 | 4 |
VSEPR模型 | 直線形 | 平面三角形 | 四面體 |
推測分子的立體構型還需考慮孤電子對數。
綜上,SOCl2分子的中心原子爲S,σ鍵電子對數=3,S原子的價電子數a=6,S原子結合了1個O原子,則x1=1,b1=8-6=2,S原子還結合了2個Cl原子,則x2=2,b2=8-7=1,中心原子上的孤電子對數=(a-x1b1-x2b2)=(6-1×2-2×1)=1,因此中心原子的價層電子對數=3+1=4,SOCl2分子的VSEPR模型爲四面體形,由於1對孤電子對佔據了四面體的1個頂點,因此分子的立體構型爲三角錐形。
知識點:原電池
題型:選擇題