专题微练10 原电池原理及应用(课件 练习,2份打包,含解析)2025届高考化学二轮复习练习

资源下载
  1. 二一教育资源

专题微练10 原电池原理及应用(课件 练习,2份打包,含解析)2025届高考化学二轮复习练习

资源简介

专题微练10 原电池原理及应用
 
1.破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成[Zn]2+和H2,下列说法不正确的是(  )
A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大
B.随着腐蚀的进行,溶液pH变大
C.铁电极上的电极反应式为2NH3+2e-+H2↑
D.每生成标准状况下224 mL H2,消耗0.010 mol Zn
2.CO2电化学传感器是将环境中CO2浓度转变为电信号的装置,工作原理如图所示,其中YSZ是固体电解质,当传感器在一定温度下工作时,在熔融Li2CO3和YSZ之间的界面X会生成固体Li2O。下列说法错误的是(  )
A.C迁移方向为界面X→电极b
B.电极a上消耗的O2和电极b上产生的CO2的物质的量之比为1∶1
C.电极b为负极,发生的电极反应为2C-4e-O2↑+2CO2↑
D.电池总反应为Li2CO3Li2O+CO2↑
3.(2024·齐齐哈尔三模)一种以钒基氧化物(V6O13)为正极材料的水系锌离子电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是(  )
A.放电过程中,Zn2+向Zn极一侧移动
B.放电时,Zn极电势高于V6O13极电势
C.充电时,V6O13极与外接直流电源负极相连
D.充电时,阳极发生的电极反应可能为ZnxV6O13-2xe-V6O13+xZn2+
4.(2024·辽宁重点高中协作校三模)科学家研发出了一种新型铝电池。该电池的熔盐电解质由氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)和氯化铝(AlCl3)组成(如图所示)。其中,电池放电过程中会形成Aln,放电总反应的方程式为2Al+3SeAl2Se3。下列说法错误的是(  )
A.充电时,惰性电极为阳极
B.放电时,Al电极附近的阴离子浓度升高
C.放电时,电路中每转移2 mol电子,理论上正极质量增加18 g
D.充电时,阳极的电极反应式为nAl2Se3-6ne-+2(3n+1)Cl-2Aln+3nSe
5.(2024·邢台一模)我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C),并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气(Ni—H2)电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.放电时,OH-向电极a移动
B.放电一段时间后,KOH溶液的浓度增大
C.放电时,正极反应为NiOOH+e-+H2ONi(OH)2+OH-
D.外电路中每转移2 mol e-,理论上电极a上消耗2 g H2
6.(2024·湖北九师联盟质检)海水电池在海洋能源领域应用广泛,铁、镁、钠、锂都可以作为海水电池的电极材料,其工作原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该装置不能将化学能完全转化为电能
B.海水中盐分大,可作为电解质溶液
C.钠、锂等活泼金属作B极,要防止其与海水直接接触
D.若铁为B极材料,则正极反应式一定为2H2O+2e-2OH-+H2↑
7.(2024·沈阳二模)SO2的脱除与H2O2的制备反应自发协同转化装置如图所示(在电场作用下,双极膜中间层的H2O解离为OH-和H+并向两极迁移;忽略溶液体积的变化,b极区域O2浓度保持不变)。下列说法正确的是(  )
A.电子从b电极经导线流向a电极
B.电路中转移1 mol电子,理论上正极区域溶液增重17 g
C.两极参与反应的SO2与O2的物质的量之比为2∶1
D.双极膜中H2O的解离可不断提供OH-和H+,故无需补加NaOH
8.某种钠电池的充电、放电过程的工作原理如图所示,下列说法正确的是(  )
A.放电时,电子由碳纸电极移向钠箔电极
B.放电时,碳纸电极上的反应式为O2+2e-
C.充电时,碳纸电极应与电源负极连接
D.充电时,NaOH溶液的物质的量浓度减小
9.我国科学家借助于氨氧化反应和析氢反应的双功能催化剂Mo2C/NiCu@C,制备了可再充电的Zn NH3电池,实现高效、连续的由NH3到H2的转化,装置如图所示,下列叙述错误的是(  )
A.放电时,电极电势:a>b
B.充电时,a极反应式为2NH3+6OH--6e-N2+6H2O
C.放电时,收集11.2 L(标准状况)H2有2 mol OH-向b极迁移
D.充电时,b极净增重39 g时a极上有0.4 mol氨气发生氧化反应
10.(2024·张家口三模)微生物燃料电池(MFC)是以微生物为催化剂氧化有机物产生电能的装置。科学家发现处理有机废水时,用Ag2O作正极材料的MFC比用石墨更高效稳定,且正极材料经处理可反复使用,下列说法错误的是(  )
A.电池工作过程中有机废水的pH基本不变
B.电池工作时H+穿过质子交换膜向右迁移
C.正极的电极反应式为Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-
D.该电池在高温条件下不能正常工作
11.(2023·新课标卷)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池,其示意图如图所示。放电时,Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误的是(  )
A.放电时V2O5为正极
B.放电时Zn2+由负极向正极迁移
C.充电总反应:xZn+V2O5+nH2OZnxV2O5·nH2O
D.充电阳极反应:ZnxV2O5·nH2O-2xe-xZn2++V2O5+nH2O
12.(2024·邢台二模)中国科学院物理研究所发明了一种以对苯二甲酸二钠复合材料和硬碳(多孔形态,化学式为C)为电极材料的有机钠离子电池,其内部结构如下图所示,放电时,a电极发生如下变化:
下列说法错误的是(  )
A.放电时,a电极电势高于b电极
B.充电时,Na+向b电极移动
C.放电时,b电极的电极反应式为C+xNa++xe-NaxC
D.用该电池为一个60 200 mAh的充电宝充满电,a电极质量增加51.75 g(1 mAh=3.6 C,一个电子的电量e-=1.60×10-19 C,NA为6.02×1023 mol-1)
13.我国科研人员首次利用糠醛创制了一种如图a所示的新型可充放电的“生物质电池”,该电池在充放电过程中可生产高附加值化学品糠醇和糠酸,其原理可用图b表示。下列说法正确的是(  )
A.该装置在生成糠醇时将化学能转化为电能
B.放电时,电极A发生还原反应
C.充电时,电极B附近碱性增强
D.若使用铅酸蓄电池为其充电,当1 mol糠醛转化时,PbO2电极增重64 g
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
题号 8 9 10 11 12 13
答案
专题微练10 原电池原理及应用
1.C 解析 氨水浓度越大,越容易生成[Zn]2+,腐蚀趋势越大,A项正确;腐蚀的总反应为Zn+4NH3·H2O[Zn]2++H2↑+2H2O+2OH-,有OH-生成,溶液pH变大,B项正确;该电化学腐蚀中Zn作负极,Fe作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,铁电极上的电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,C项错误;根据得失电子守恒,每生成标准状况下224 mL H2,转移电子数为=0.02 mol,消耗0.010 mol Zn,D项正确。
2.B 解析 根据图示可知,电极a上O2得到电子变为O2-,所以a电极为正极;在电极b上熔融Li2CO3失去电子变为CO2、O2,所以金属电极b为负极。C会向负极区移动,故C迁移方向为界面X →电极b,A项正确;在电极a上发生反应O2+4e-2O2-,在电极b上发生反应2C-4e-O2↑+2CO2↑,在同一闭合回路中电子转移数目相等,可知电极a上消耗的O2和电极b上产生的CO2的物质的量之比为1∶2,B项错误;电极b为负极,失去电子发生氧化反应 ,则负极的电极反应为2C-4e-O2↑+ 2CO2↑,C项正确;负极上熔融的Li2CO3失去电子被氧化产生O2、CO2气体,反应式为Li2CO3(熔融)2Li++;2C-4e-O2↑+2CO2↑,正极上发生反应O2+4e-2O2-,根据在同一闭合回路中电子转移数目相等,将正、负极电极式叠加,可得总反应方程式为Li2CO3Li2O+CO2↑,D项正确。
3.D 解析 放电时,钒基氧化物(V6O13)为正极,Zn极为负极,负极Zn失去电子生成Zn2+进入溶液,放电过程中,Zn2+通过阳离子交换膜向V6O13极一侧移动,A项错误;放电时,正极电势高于负极电势,故放电时,V6O13极电势高于Zn极电势,B项错误;充电时,V6O13极作阳极,与外接直流电源正极相连,C项错误;充电时,阳极ZnxV6O13失电子生成V6O13和Zn2+,发生的电极反应可能为ZnxV6O13-2xe-V6O13+xZn2+,D项正确。
4.B 解析 放电时铝发生氧化反应为负极,惰性电极为正极,则充电时,电极Al为阴极,惰性电极为阳极,A项正确;电池放电过程中铝极反应为nAl-3ne-+(3n+1)Cl-Aln,Al电极附近的阴离子浓度降低,B项错误;放电时,结合反应2Al+3SeAl2Se3,则电路中每转移2 mol电子,理论上正极质量增加18 g,C项正确;充电时,阳极的电极反应与放电时正极反应有关,反应为nAl2Se3-6ne-+2(3n+1)Cl-2Aln+3nSe,D项正确。
5.B 解析 电极a,H2失去电子生成水,为负极,电极b为正极,放电时,OH-向电极a移动,A项正确;总反应为2NiOOH+H22Ni(OH)2,则放电一段时间后,KOH溶液的浓度不变,B项错误;放电时,正极发生还原反应,反应为NiOOH+e-+H2ONi(OH)2+OH-,C项正确;电极a为负极,电极反应为H2+2OH--2e-2H2O,外电路中每转移2 mol e-,理论上电极a上消耗2 g H2,D项正确。
6.D 解析 原电池在工作中不可能将化学能完全转化为电能,A项正确;根据反应原理图可知,海水中含有丰富的电解质,如氯化钠、氯化镁等,可作为电解质溶液,B项正确;Na、Li等活泼金属易与水反应,故要防止其与水接触,C项正确;若铁为B极材料,则正极电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-,D项错误。
7.B 解析 原电池中电子由负极流向正极,故电子从a电极经导线流向b电极,A项错误;O2在正极区域得到电子生成H2O2,电极方程式为2H++O2+2e-H2O2,电路中转移1 mol电子时生成0.5 mol H2O2,理论上正极区域溶液增重34 g·mol-1×0.5 mol=17 g,B项正确;SO2在负极失去电子生成S,电极方程式为SO2+4OH--2e-S+2H2O,正极电极方程式为2H++O2+2e-H2O2,两极参与反应的SO2与O2的物质的量之比为1∶1,C项错误;1 mol SO2与2 mol OH-反应,S氧化为S转移2 mol电子,2 mol OH-进入左侧同时S氧化为S消耗OH-,故需要补加NaOH才能持续吸收SO2,D项错误。
8.D 解析 该电池放电时,钠箔电极为负极,碳纸电极为正极,电子由钠箔电极移向碳纸电极,A项错误;放电时,碳纸电极上的反应式为O2+4e-+2H2O4OH-,B项错误;充电时,钠箔电极为阴极,碳纸电极为阳极,因此碳纸电极应与电源正极连接,C项错误;充电时,Na+移向钠箔电极,OH-移向碳纸电极,NaOH溶液的物质的量浓度减小,D项正确。
9.C 解析 放电时,a电极为原电池的正极,b电极为负极,则a电极的电势高于b电极,A项正确;充电时,与直流电源正极相连的a电极为电解池的阳极,碱性条件下氨气在阳极失去电子发生氧化反应生成氮气和水,电极反应式为2NH3+6OH--6e-N2+6H2O,B项正确;放电时,水在负极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,b电极为负极,碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子,则标准状况下在负极收集到11.2 L氢气时,有×2=1 mol氢氧根离子向b极迁移,C项错误;充电时,与直流电源正极相连的a电极为电解池的阳极,碱性条件下氨气在阳极失去电子发生氧化反应生成氮气和水,b电极为阴极,四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子,则由得失电子数目守恒可知,b极净增重39 g时,a极上发生氧化反应的氨气的物质的量为×=0.4 mol,D项正确。
10.C 解析 溶液保持电中性,因此负极产生的H+转移到正极消耗,电池工作过程中有机废水的pH基本不变,A项正确;H+带正电荷,从负极穿过质子交换膜向正极迁移,即H+穿过质子交换膜向右迁移,B项正确;Ag2O电极为正极,得到电子发生还原反应,电极反应式为Ag2O+2e-+2H+2Ag+H2O,C项错误;通常微生物在高温条件下会失去活性,故该电池在高温下不能正常工作,D项正确。
11.C 解析 由题中信息可知,该电池中Zn电极为负极,V2O5电极为正极,电池的总反应为xZn+V2O5+nH2OZnxV2O5·nH2O。由题信息可知,放电时,Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O,V2O5发生了还原反应,则放电时V2O5为正极,A项正确;Zn为负极,放电时Zn失去电子变为Zn2+,阳离子向正极迁移,则放电时Zn2+由负极向正极迁移,B项正确;电池在放电时的总反应为xZn+V2O5+nH2OZnxV2O5·nH2O,则其在充电时的总反应为ZnxV2O5·nH2OxZn+V2O5+nH2O,C项不正确;充电阳极上ZnxV2O5·nH2O被氧化为V2O5,则阳极的电极反应为ZnxV2O5·nH2O-2xe-xZn2++V2O5+nH2O,D项正确。
12.C 解析 放电时,a电极为正极,b电极为负极,a电极电势高于b电极,A项正确;充电时,a电极为阳极,b电极为阴极,Na+向阴极移动,B项正确;放电时,b电极为负极,发生氧化反应电极反应式为NaxC-xe-C+xNa+,C项错误;a电极为正极,电极反应式为+2e-+2Na+,a电极质量增加51.75 g时,参与反应的n(Na+)==2.25 mol,转移2.25 mol电子,充入电量为 mAh=6.02×104 mAh,D项正确。
13.D 解析 放电时电极A失去电子,A为负极,B为正极,此时糠醛转化为糠酸;充电时A电极糠醛转化为糠醇,发生还原反应,A为阴极,B为阳极。充电时A电极糠醛转化为糠醇,将电能转化为化学能,A项错误;放电时,电极A上发生氧化反应,B项错误;充电时电极B为阳极,电极反应为Ni(OH)2-e-+OH-NiOOH+H2O,电极B附近碱性减弱,C项错误;当1 mol糠醛转化时,转移2 mol e-,铅酸蓄电池中1 mol PbO2转化为PbSO4,增重64 g,D项正确。(共33张PPT)
专题微练10 原电池原理及应用
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
1.破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成[Zn]2+和H2,下列说法不正确的是(  )
A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大
B.随着腐蚀的进行,溶液pH变大
C.铁电极上的电极反应式为2NH3+2e-===+H2↑
D.每生成标准状况下224 mL H2,消耗0.010 mol Zn
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
解析
2.CO2电化学传感器是将环境中CO2浓度转变为
电信号的装置,工作原理如图所示,其中YSZ
是固体电解质,当传感器在一定温度下工作时,
在熔融Li2CO3和YSZ之间的界面X会生成固体
Li2O。下列说法错误的是(  )
A.C迁移方向为界面X→电极b
B.电极a上消耗的O2和电极b上产生的CO2的物质的量之比为1∶1
C.电极b为负极,发生的电极反应为2C-4e-===O2↑+2CO2↑
D.电池总反应为Li2CO3===Li2O+CO2↑
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
根据图示可知,电极a上O2得到电子变为O2-,所以a电极为正极;在电极b上熔融Li2CO3失去电子变为CO2、O2,所以金属电极b为负极。C会向负极区移动,故C迁移方向为界面X →电极b,A项正确;在电极a上发生反应O2+4e-===2O2-,在电极b上发生反应2C-4e-===O2↑+2CO2↑,在同一闭合回路中电子转移数目相等,可知电极a上消耗的O2和电极b上产生的CO2的物质的量之比为1∶2,B项错误;电极b为负极,失去电子发生氧化反应 ,则
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
负极的电极反应为2C-4e-===O2↑+ 2CO2↑,C项正确;负极上熔融的Li2CO3失去电子被氧化产生O2、CO2气体,反应式为Li2CO3(熔融)===2Li++;2C-4e-===O2↑+2CO2↑,正极上发生反应O2+4e-===2O2-,根据在同一闭合回路中电子转移数目相等,将正、负极电极式叠加,可得总反应方程式为Li2CO3===
Li2O+CO2↑,D项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
3.(2024·齐齐哈尔三模)一种以钒基氧化物
(V6O13)为正极材料的水系锌离子电池的工作
原理如图所示。下列说法正确的是(  )
A.放电过程中,Zn2+向Zn极一侧移动
B.放电时,Zn极电势高于V6O13极电势
C.充电时,V6O13极与外接直流电源负极相连
D.充电时,阳极发生的电极反应可能为ZnxV6O13-2xe-===V6O13+xZn2+
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
放电时,钒基氧化物(V6O13)为正极,Zn极为负极,负极Zn失去电子生成Zn2+进入溶液,放电过程中,Zn2+通过阳离子交换膜向V6O13极一侧移动,A项错误;放电时,正极电势高于负极电势,故放电时,V6O13极电势高于Zn极电势,B项错误;充电时,V6O13极作阳极,与外接直流电源正极相连,C项错误;充电时,阳极ZnxV6O13失电子生成V6O13和Zn2+,发生的电极反应可能为ZnxV6O13-2xe-===V6O13+xZn2+,D项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
4.(2024·辽宁重点高中协作校三模)科学家研发出
了一种新型铝电池。该电池的熔盐电解质由氯化
钠(NaCl)、氯化钾(KCl)和氯化铝(AlCl3)组成(如图
所示)。其中,电池放电过程中会形成Aln,
放电总反应的方程式为2Al+3Se===Al2Se3。下列说法错误的是(  )
A.充电时,惰性电极为阳极
B.放电时,Al电极附近的阴离子浓度升高
C.放电时,电路中每转移2 mol电子,理论上正极质量增加18 g
D.充电时,阳极的电极反应式为nAl2Se3-6ne-+2(3n+1)Cl-===
2Aln+3nSe
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
放电时铝发生氧化反应为负极,惰性电极为正极,则充电时,电极Al为阴极,惰性电极为阳极,A项正确;电池放电过程中铝极反应为nAl-3ne-+(3n+1)Cl-===Aln,Al电极附近的阴离子浓度降低,B项错误;放电时,结合反应2Al+3Se===Al2Se3,则电路中每转移2 mol电子,理论上正极质量增加18 g,C项正确;充电时,阳极的电极反应与放电时正极反应有关,反应为nAl2Se3-6ne-+2(3n+1)Cl-===2Aln+3nSe,D项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
5.(2024·邢台一模)我国某大学科研团队通
过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳
载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C),并基于此
催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍
氢气(Ni—H2)电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.放电时,OH-向电极a移动
B.放电一段时间后,KOH溶液的浓度增大
C.放电时,正极反应为NiOOH+e-+H2O===Ni(OH)2+OH-
D.外电路中每转移2 mol e-,理论上电极a上消耗2 g H2
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
电极a,H2失去电子生成水,为负极,电极b为正极,放电时,OH-向电极a移动,A项正确;总反应为2NiOOH+H2===2Ni(OH)2,则放电一段时间后,KOH溶液的浓度不变,B项错误;放电时,正极发生还原反应,反应为NiOOH+e-+H2O===Ni(OH)2+OH-,C项正确;电极a为负极,电极反应为H2+2OH--2e-===2H2O,外电路中每转移2 mol e-,理论上电极a上消耗2 g H2,D项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
6.(2024·湖北九师联盟质检)海水电池
在海洋能源领域应用广泛,铁、镁、
钠、锂都可以作为海水电池的电极材
料,其工作原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该装置不能将化学能完全转化为电能
B.海水中盐分大,可作为电解质溶液
C.钠、锂等活泼金属作B极,要防止其与海水直接接触
D.若铁为B极材料,则正极反应式一定为2H2O+2e-===2OH-+H2↑
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
原电池在工作中不可能将化学能完全转化为电能,A项正确;根据反应原理图可知,海水中含有丰富的电解质,如氯化钠、氯化镁等,可作为电解质溶液,B项正确;Na、Li等活泼金属易与水反应,故要防止其与水接触,C项正确;若铁为B极材料,则正极电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-,D项错误。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
7.(2024·沈阳二模)SO2的脱除与H2O2的制备反应自发协同转化装置如图所示(在电场作用下,双极膜中间层的H2O解离为OH-和H+并向两极迁移;忽略溶液体积的变化,b极区域O2浓度保持不变)。下列说法正确的是(  )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
A.电子从b电极经导线流向a电极
B.电路中转移1 mol电子,理论上正极区域溶液增重17 g
C.两极参与反应的SO2与O2的物质的量之比为2∶1
D.双极膜中H2O的解离可不断提供OH-和H+,故无需补加NaOH
原电池中电子由负极流向正极,故电子从a电极经导线流向b电极,A项错误;O2在正极区域得到电子生成H2O2,电极方程式为2H++
O2+2e-===H2O2,电路中转移1 mol电子时生成0.5 mol H2O2,理论
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
上正极区域溶液增重34 g·mol-1×0.5 mol=17 g,B项正确;SO2在负极失去电子生成S,电极方程式为SO2+4OH--2e-===S+
2H2O,正极电极方程式为2H++O2+2e-===H2O2,两极参与反应的SO2与O2的物质的量之比为1∶1,C项错误;1 mol SO2与2 mol OH-反应,S氧化为S转移2 mol电子,2 mol OH-进入左侧同时S氧化为S消耗OH-,故需要补加NaOH才能持续吸收SO2,D项错误。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
8.某种钠电池的充电、放电过程的工作
原理如图所示,下列说法正确的是(  )
A.放电时,电子由碳纸电极移向钠箔电极
B.放电时,碳纸电极上的反应式为O2+2e-
===
C.充电时,碳纸电极应与电源负极连接
D.充电时,NaOH溶液的物质的量浓度减小
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
该电池放电时,钠箔电极为负极,碳纸电极为正极,电子由钠箔电极移向碳纸电极,A项错误;放电时,碳纸电极上的反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-,B项错误;充电时,钠箔电极为阴极,碳纸电极为阳极,因此碳纸电极应与电源正极连接,C项错误;充电时,Na+移向钠箔电极,OH-移向碳纸电极,NaOH溶液的物质的量浓度减小,D项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
9.我国科学家借助于氨氧化反应和析氢
反应的双功能催化剂Mo2C/NiCu@C,
制备了可再充电的Zn-NH3电池,实现高
效、连续的由NH3到H2的转化,装置如
图所示,下列叙述错误的是(  )
A.放电时,电极电势:a>b
B.充电时,a极反应式为2NH3+6OH--6e-===N2+6H2O
C.放电时,收集11.2 L(标准状况)H2有2 mol OH-向b极迁移
D.充电时,b极净增重39 g时a极上有0.4 mol氨气发生氧化反应
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
解析
10.(2024·张家口三模)微生物燃料电池(MFC)是以微生物为催化剂氧化有机物产生电能的装置。科学家发现处理有机废水时,用Ag2O作正极材料的MFC比用石墨更高效稳定,且正极材料经处理可反复使用,下列说法错误的是(  )
A.电池工作过程中有机废水的pH基本不变
B.电池工作时H+穿过质子交换膜向右迁移
C.正极的电极反应式为Ag2O+H2O+2e-===
2Ag+2OH-
D.该电池在高温条件下不能正常工作
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
溶液保持电中性,因此负极产生的H+转移到正极消耗,电池工作过程中有机废水的pH基本不变,A项正确;H+带正电荷,从负极穿过质子交换膜向正极迁移,即H+穿过质子交换膜向右迁移,B项正确;Ag2O电极为正极,得到电子发生还原反应,电极反应式为Ag2O+2e-+2H+===2Ag+H2O,C项错误;通常微生物在高温条件下会失去活性,故该电池在高温下不能正常工作,D项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
11.(2023·新课标卷)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池,其示意图如图所示。放电时,Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误
的是(  )
A.放电时V2O5为正极
B.放电时Zn2+由负极向正极迁移
C.充电总反应:xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5·nH2O
D.充电阳极反应:ZnxV2O5·nH2O-2xe-===xZn2++V2O5+nH2O
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
由题中信息可知,该电池中Zn电极为负极,V2O5电极为正极,电池的总反应为xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5·nH2O。由题信息可知,放电时,Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O,V2O5发生了还原反应,则放电时V2O5为正极,A项正确;Zn为负极,放电时Zn失去电子变为Zn2+,阳离子向正极迁移,则放电时Zn2+由负极向正极迁移,B项正确;电池在放电时的总反应为xZn+V2O5+
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
nH2O===ZnxV2O5·nH2O,则其在充电时的总反应为ZnxV2O5·
nH2O===xZn+V2O5+nH2O,C项不正确;充电阳极上ZnxV2O5·
nH2O被氧化为V2O5,则阳极的电极反应为ZnxV2O5·nH2O-2xe-===xZn2++V2O5+nH2O,D项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
12.(2024·邢台二模)中国科学院物理研究所发明了一种以对苯二甲酸二钠复合材料和硬碳(多孔形态,化学式为C)为电极材料的有机钠离子电池,其内部结构如下图所示,放电时,a电极发生如下变化:
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
下列说法错误的是(  )
A.放电时,a电极电势高于b电极
B.充电时,Na+向b电极移动
C.放电时,b电极的电极反应式为C+xNa++xe-===NaxC
D.用该电池为一个60 200 mAh的充电宝充满电,a电极质量增加51.75 g(1 mAh=3.6 C,一个电子的电量e-=1.60×10-19 C,NA为6.02×1023 mol-1)
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
解析
13.我国科研人员首次利用糠醛创制了一种如图a所示的新型可充放电的“生物质电池”,该电池在充放电过程中可生产高附加值化学品糠醇和糠酸,其原理可用图b表示。下列说法正确的是(  )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
A.该装置在生成糠醇时将化学能转化为电能
B.放电时,电极A发生还原反应
C.充电时,电极B附近碱性增强
D.若使用铅酸蓄电池为其充电,当1 mol糠醛转化时,PbO2电极增重64 g
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
放电时电极A失去电子,A为负极,B为正极,此时糠醛转化为糠酸;充电时A电极糠醛转化为糠醇,发生还原反应,A为阴极,B为阳极。充电时A电极糠醛转化为糠醇,将电能转化为化学能,A项错误;放电时,电极A上发生氧化反应,B项错误;充电时电极B为阳极,电极反应为Ni(OH)2-e-+OH-===NiOOH+H2O,电极B附近碱性减弱,C项错误;当1 mol糠醛转化时,转移2 mol e-,铅酸蓄电池中1 mol PbO2转化为PbSO4,增重64 g,D项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4

展开更多......

收起↑

资源列表