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新型電池基礎(chǔ)練習(xí)
一、單選題(本大題共17小題,共51分)
1.最近,科學(xué)家研制出一種紙質(zhì)電池,這種“軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體,
在一邊附著鋅,在另一邊附著二氧化錦。電池總反應(yīng)為:Zn+2MnO2+H20=ZnO+2MnOOH,
下列說(shuō)法不正確的是()
A.該電池Zn為負(fù)極,Mn()2為正極
B.該電池的正極反應(yīng)為:MnO2+e-+H20=MnOOH+0H-
C.導(dǎo)電時(shí)外電路電子由Zn流向Mn()2,內(nèi)電路電子由MnO?流向Zn
D.電池工作時(shí)水分子和OK都能通過(guò)薄層紙片
2.一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖.下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()
A.反應(yīng)CH」+H20-3H2+CO-每消耗ImolCH,1轉(zhuǎn)移12mol電子
-
B.電極A上電參與的電極反應(yīng)為:Il2+20H-2e-=2H20
C.電池工作時(shí),C0『向電極B移動(dòng)
D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為:02+2c。2+4e-=2C0/
3.如圖是一種新型燃料電池,。2-可在高溫條件下在固體氧化物電解質(zhì)中自由移動(dòng),電極上
產(chǎn)生的均為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是()
負(fù)技
固體銅化
物電解質(zhì)
A.電極甲為正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
B.電池內(nèi)的。2-由電極甲移向電極乙
C.電池總反應(yīng)為N2H4+。2=N2+2H2。
D.當(dāng)甲電極上有32gN2H4消耗時(shí),乙電極上有22.4L02參與反應(yīng)
4.2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了鋰離子電池開(kāi)發(fā)的三位科學(xué)家。一種鋰離子電池的結(jié)構(gòu)如圖
放電
所示,電池反應(yīng)式為m*76+r1-/。。2=仁+加。。。2(工<1)。下列說(shuō)法正確的是
充電
()
用電器
Li<0O2電解質(zhì)/隔膜石墨
A.充電時(shí)a極接外電源的負(fù)極
B.放電時(shí)Li+在電解質(zhì)中由a極向b極遷移
C.該廢舊電池進(jìn)行“放電處理”有利于鋰在Lie。。2極回收
D.充電時(shí)若轉(zhuǎn)移0.02mol電子,石墨電極將減少0.14g
5.鋅-空氣燃料電池是一種低能耗電池,在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛,其二
裝置示意圖如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()M/7
A.充電時(shí),a與電源正極相連KOH溶液
B.放電過(guò)程中,K0H溶液濃度不變活性設(shè)Zn/i\O
C.充電時(shí),N極的電極反應(yīng)式為Zn0+2H++2e-=Zn+H2。
D.放電時(shí),M極每消耗16go2,理論上N極質(zhì)量增加16g
6.以熔融Li2cO3和K2cO3為電解質(zhì),天然氣經(jīng)重整催化作用提供反應(yīng)氣的燃料電池如圖。下
列說(shuō)法正確的是()
A.當(dāng)外電路中通過(guò)2moi電子時(shí),將消耗11.2L02
B.通天然氣的電極為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)
C.該電池使用過(guò)程中需補(bǔ)充Li2c。3和K2c。3
D.以此電池為電源電解精煉銅,當(dāng)有(Mmole-轉(zhuǎn)移時(shí),有3.2g銅析出
7.乙烯催化氧化成乙醛可設(shè)計(jì)成如圖所示的燃料電池,能在制備乙醛的同時(shí)獲得電能,其
總反應(yīng)為2cH2=CH2+02=2cH3CHO。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()
A.每有O.lmolOz反應(yīng),則遷移H+0.4moi
+
B.負(fù)極反應(yīng)式為C%=CH2-2e-+H20=CH3CHO+2H
C.電子移動(dòng)方向:電極af磷酸溶液-電極b
D.該電池為不可充電電池
8.Ca-LiFeP04可充電電池的工作原理示意圖如圖,其中鋰離子交換膜只允許Li+通過(guò),電
+2+
池反應(yīng)為:xCa+2Li]_xFeP04+2xLi=xCa+2LiFeP04o下列說(shuō)法正確的是()
A.LiPF6/LiAsF6電解質(zhì)與Li2sO4溶液可互換
B.充電時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)移O.lmol電子時(shí),左室中電解質(zhì)的質(zhì)量減輕1.3g
+
C.充電時(shí),陰極反應(yīng)為:Li!_xFePO4+xLi+xe-=LiFePO4
D.放電時(shí),Li1.xFePO/LiFePO.]電極發(fā)生Li+脫嵌,充電時(shí)發(fā)生Li+嵌入
9.銀鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某銀鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH
溶液,其充、放電按下式進(jìn)行:Cd+2NiOOH+2^20Cd(OH)y+2Ni(OH)y,
碗
有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()
-
A.充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng):Ni(0H)2+OH-e-=NiOOH+H20
B.充電過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程
C.放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性增強(qiáng)
D.放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的K+向負(fù)極移動(dòng)
10.某高能電池以磷酸溶液作為電解質(zhì)溶液,利用乙烯直接氧化法制乙酸,其總反應(yīng)式為C%=
CI12+O2=CH3COOH.某興趣小組將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成如圖所示的燃料電池,下列有關(guān)說(shuō)法正確
的是()
.黑口b
F3IL
CH*H含磷酸溶液的
CH,COOH俄瑞纖維M
A.在電池工作過(guò)程中,溶液中的P0『向正極移動(dòng)
B.電子移動(dòng)方向:電極af磷酸溶液t電極b
+
C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為C%=CH2-4e-+2H20=CH3COOH+4H
D.當(dāng)電路中通過(guò)0.04mol電子時(shí),參加反應(yīng)的CH2=CH2為224mL
11.新型Na-CO2電池工作原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確
的是()
A.放電時(shí),鈉電極的電極反應(yīng)為Na-e-=Na+
B.放電時(shí),C0(從負(fù)極遷移到正極
C.充電時(shí),碳納米管電極連接電源的負(fù)極
D.充電時(shí),新型Na-CO2電池可以釋放氧氣
12.查處酒后駕駛采用的“便攜式乙醇測(cè)量?jī)x”以燃料電池為工作原理,在酸性環(huán)境中,發(fā)
生以下反應(yīng):2cH3cH2。11+。2=2。1:010+2H2。,下列說(shuō)法中不正確的是()
A.。2發(fā)生的反應(yīng)是還原反應(yīng)
B.正極的電極反應(yīng)式為。2+4e-+4H+=2H2。
C.乙醇在正極發(fā)生氧化反應(yīng)
D.其中一個(gè)電極的反應(yīng)式為CH3al2。11-2e-=CII3CIIO+2H+
13.近年來(lái)AIST報(bào)告正在研制一種“高容量、低成本”鋰-銅空氣燃料電池。該電池通過(guò)一
種復(fù)雜的銅腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生電流,其中放電過(guò)程為:2Li+Cu20+H20=2Cu+2Li++20H:
下列說(shuō)法正確的是()
A.放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為:02+2H20+4e-=40H-
B.通空氣時(shí),銅被腐蝕,表面產(chǎn)生CU2。
C.放電時(shí)Cu極區(qū)域水溶液的pH減小
D.放電過(guò)程中,電子由鋰電極經(jīng)過(guò)褚酸鋅鋰固體電解質(zhì)到達(dá)銅電極
14.某種氫氧燃料電池的構(gòu)造如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
—I電動(dòng)機(jī)I~
VI,化*溶液
A.供電時(shí)的總反應(yīng)為:2H2+02=2H20
B.多孔金屬b作正極,是電子流入的極
C.電池工作時(shí),電解質(zhì)溶液中移向a極
D.負(fù)極的電極反應(yīng)式為電-2e-=2H+
15.一種鎂燃料電池以鎂片、石墨作為電極,電池反應(yīng)為Mg+為。2+H2SO4=MgSOq+2%0。
電池工作時(shí),下列說(shuō)法正確的是()
A.石墨電極反應(yīng)為%。2+2e-=2H2O
B.電子由石墨經(jīng)導(dǎo)線流向鎂片
C.鎂片的質(zhì)量減小
D.混合溶液中H+向鎂片移動(dòng)
16.2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位為鋰離子電池發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家。用太陽(yáng)能電
池給磷酸鐵鋰鋰離子電池充電示意圖如下,陽(yáng)極反應(yīng)式為:LiFeP()4-xe-=xLi++
Li|_xFeP(X|。下列敘述錯(cuò)誤的是
太陽(yáng)能電池
鋁箔■££自憂浴減煙消
A.晶體硅能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,但硅太陽(yáng)能電池不屬于原電池
+
B.該鋰電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為:LiC6-xe-=xLi+
C.該鋰電池放電時(shí),電子通過(guò)外電路由鋁箔流向鋼箔
D.磷酸鐵鋰鋰離子電池充放電過(guò)程通過(guò)Li+遷移實(shí)現(xiàn),F(xiàn)e、C、P元素化合價(jià)均不發(fā)生變
化
17.一種高溫熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()
電極A電極B
CO+H,-*
催
化
重CO:
整
Cl^+lhoCiHbOo-J
A.如用此種電池電鍍銅,待鍍銅金屬上增重19.2g,則應(yīng)消耗2.24LCH”
B.電極A上電參與的電極反應(yīng)為:H2+20H--2e-=2H20
C.電池工作時(shí),C0『向電極B移動(dòng)
D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為:02+2C02+4e-=2C07
二、填空題(本大題共7小題,共49分)
18.熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視。可用熔融的碳酸鹽作為電解質(zhì),向
負(fù)極充入燃料氣CH”,用空氣與CO2的混合氣作為正極的助燃?xì)?,以石墨為電極材料,制得
燃料電池。工作過(guò)程中,c(t?移向極(填“正”或“負(fù)”),負(fù)極的電極反應(yīng)式為
,正極的電極反應(yīng)式為。
19.(1)如圖是甲烷燃料電池原理示意圖,回答下列問(wèn)題:3~切
①電池的負(fù)極是(填"a”或"b”)電極,該極的電極
且E-O;
反應(yīng)式為。
②電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH(填“增大"、」電極h比他
NaOH部渣
“減小"或‘'不變”)。
(2)熔融鹽燃料電池具有很高的發(fā)電效率,因而受到重視??捎肔i2c。3和Na2c。3的熔融鹽混
合物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì)?,空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì)猓频迷?50℃下工作
的燃料電池。請(qǐng)完成有關(guān)的電池反應(yīng)式:
負(fù)極反應(yīng)式:2C0+2co歹-4e-=4C02;
正極反應(yīng)式:;
總電池反應(yīng)式:。
20.(1)圖中I是甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為K0H溶液)的結(jié)構(gòu)示意圖,該同學(xué)想在H中實(shí)現(xiàn)
鐵上鍍銅,則b處通入的是(填“CHJ或“。2”),a處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是
(2)圖中1是氨氧燃料電池,a處通陽(yáng)3,b處通入。2,電解質(zhì)溶液為KOH溶液則a電極的
電極反應(yīng)式是。一段時(shí)間后,需向裝置中補(bǔ)充KOH,請(qǐng)依據(jù)反應(yīng)原理解釋原因:
21.CO?是一種廉價(jià)的碳資源,其綜合利用具有重要意義。。2輔助的A1?CO2電池工作原理如圖
所示。該電池電容量大,能有效利用《)2,電池反應(yīng)產(chǎn)物A12《2()4)3是重要的化工原料。
含AICI;的離子液體
I.回答下列問(wèn)題:
-
(1)電池的負(fù)極反應(yīng)式:電池的正極反應(yīng)式:602+6e=6O2,6co2+605=
3c+602
(2)反應(yīng)過(guò)程中O2的作用是。
(3)該電池的總反應(yīng)式:。
H.我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na—C02二次電池。將NaC104溶于有機(jī)溶劑
作為電解液,鈉和負(fù)載碳納米管的銀網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應(yīng)3co2+4NaU
2Na2cO3+Co
(4)放電時(shí),正極反應(yīng)為:
(5)充電時(shí),陰極反應(yīng)為:__________________________________
22.在KCr0存在下,可利用微生物電化學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)含苯酚廢水的有效處理,其工作原
理如下圖所示。
次
陽(yáng)
離
生、得
子4
物^
交NaCl溶液5
換^
畏
膜
①負(fù)極的電極反應(yīng)式為O
②一段時(shí)間后,中間室中NaCI溶液的濃度(填“增大”、“減小”或
“不變”)。
23.(1)現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng):(A)NaOH+HC1=NaCl+H20;(B)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.tg
據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì),判斷能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)是_(填字母)。
(2)選擇適宜的材料和試劑將(1)中你的選擇設(shè)計(jì)為一個(gè)原電池。寫(xiě)出電池的正極電極反應(yīng)
式O
(3)氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)部的新型發(fā)電裝置,
是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源。如圖1為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示
回答下列問(wèn)題:
①該燃料電池的負(fù)極是(填"a”或"b”)。
②(填化學(xué)式)發(fā)生還原反應(yīng)。
③總反應(yīng)式是______。
(4)鋅缽干電池是最早使用的化學(xué)電池,其基本構(gòu)造如圖2所示:鋅鋪干電池的負(fù)極是鋅
(Zn),電路中每通過(guò)(Mmole、負(fù)極質(zhì)量減少g;工作時(shí)NH才在正極放電產(chǎn)生兩種氣
體,其中一種氣體分子是10e-的微粒,正極的電極反應(yīng)式是。
24.微生物燃料電池和SnSOq熱激活電池均是常見(jiàn)的新型電池。
(l)SnSO4熱激活電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無(wú)水LiCl-KC1混合物受熱熔融
后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為SnSQi+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2soi+Sn?
+
硫酸錫電極
無(wú)水LiCl-KCl
鈣電極
電池殼
①E放電過(guò)程中,Li+向(填“負(fù)極”或“正極”)移動(dòng)。
②負(fù)極反應(yīng)式為—
③電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,理論上生成錫的質(zhì)量為g?
(2)微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電
池的工作原理如下圖所示。
①出一在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO/的電極反應(yīng)是________.
②若維持該微生物電池中兩種細(xì)菌的存在,則電池可以持續(xù)供電,原因是一
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
本題考查原電池原理,注意把握電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),為解答該題的關(guān)鍵,題目難度不大。
【解答】
A.反應(yīng)中Zn被氧化,應(yīng)為原電池的負(fù)極,業(yè)1。2被還原,應(yīng)為原電池的正極,故A正確;
B.MnOz被還原,應(yīng)為原電池的正極,電極反應(yīng)式為Mn()2+e-+H20=Mn00H+0H-,故B正確;
C.放電時(shí)外電路電子由Zn流向Mn()2,內(nèi)電路由離子的定向移動(dòng)形成閉合回路,故C錯(cuò)誤;
D.“軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體,電池工作時(shí)水分子和0k都能通過(guò)薄層紙片,
故D正確。
故選Co
2.【答案】D
催化劑
【解析】解:A.反應(yīng)CH4+H2O33H2+0),C元素化合價(jià)有一4價(jià)升高到+2價(jià),H元素化合價(jià)
由+1價(jià)降低到0價(jià),每消耗ImolCHq轉(zhuǎn)移6mol電子,故A錯(cuò)誤;
B.電解質(zhì)沒(méi)有01廠,負(fù)極電極A反應(yīng)為H2+C0+2C0/-4e-=%0+30)2,故B錯(cuò)誤。
C.電池工作時(shí),CO,向負(fù)極移動(dòng),即向電極A移動(dòng),故C錯(cuò)誤:
D.B為正極,正極為氧氣得電子生成C0『,反應(yīng)為02+2C()2+4e-=2C0(,故D正確;
故選:Do
甲烷和水經(jīng)催化重整生成CO和比,反應(yīng)中C元素化合價(jià)由-4價(jià)升高到+2價(jià),H元素化合價(jià)由
+1價(jià)降低到。價(jià),原電池工作時(shí),CO和電為負(fù)極反應(yīng),被氧化生成二氧化碳和水,正極為氧
氣得電子生成C0r,以此解答該題.
本題考查了化學(xué)電源新型電池,明確原電池中物質(zhì)得失電子、電子流向、離子流向即可解答,
難點(diǎn)是電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě),要根據(jù)電解質(zhì)確定正負(fù)極產(chǎn)物,難度中等.
3.【答案】C
【解析】
【試題解析】
【分析】
本題考查了燃料電池,明確正負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),
要結(jié)合電解質(zhì)的性質(zhì)書(shū)寫(xiě),題目難度不大。
【解答】
該燃料電池中,負(fù)極上燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:N2II4+202--4e-=N2T
+2比0,即電極甲為負(fù)極,電極乙為正極,正極上氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:
2-
02+4e-=20,電池總反應(yīng)為:N2H4+。2=%+2%0,原電池工作時(shí),陰離子移向負(fù)極甲,
陽(yáng)離子移向正極乙,據(jù)此分析解答。
A.電極甲上通入燃料電為,N2H4發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成%,則電極甲為負(fù)極,故A錯(cuò)誤;
B.原電池工作時(shí),電極甲為負(fù)極,電極乙為正極,陰離子移向負(fù)極甲,即電池內(nèi)的-由電極
乙移向電極甲,故B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)生成物均為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì),負(fù)極上反應(yīng)生成氮?dú)?,則電池總反應(yīng)為N2H4+O2=%+
2H2。,故C正確;
D.電池總反應(yīng)為N2H4+02=N2+2H2O,當(dāng)甲電極上有Imol即32gN2H4消耗時(shí),乙電極上有
lmol()2被還原,標(biāo)況下體積是22.4L,但氣體的狀態(tài)未知,ImolO2的體積不一定是22.4L,故D
錯(cuò)誤。
故選C。
4.【答案】C
【解析】解:A.原電池中b電極為負(fù)極,a電極為正極,充電時(shí),電解池的陰極、陽(yáng)極分別與
外電源的負(fù)極、正極相接,即a電極接外電源的正極,故A錯(cuò)誤;
B.原電池中b電極為負(fù)極,a電極為正極,放電時(shí),陽(yáng)離子移向正極,即Li+在電解質(zhì)中由b
極向a極遷移,故B錯(cuò)誤;
C.原電池放電時(shí),陽(yáng)離子移向正極,即“放電處理”有利于Li+離子移向正極并進(jìn)入正極材料,
有利于鋰在LiCoOz極回收,故C正確;
D.充電時(shí)陰極反應(yīng)式為Cf+xLi++xe1=LixCf,所以充電時(shí)若轉(zhuǎn)移0.02mol電子,石墨電極將
增重。021noix7g/moL=0.14g,故D錯(cuò)誤;
故選:C?
放電
根據(jù)電池總反應(yīng)式:Li.Ce,+Lii-^CoOiC+LiCaO(z<1)可知,Li的化合價(jià)升高、
充電62
發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),則b電極為負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)i*C6-xe-=C6+xLi+,C。的化
合價(jià)降低、發(fā)生得電子的還原反應(yīng),a電極為正極,正極反應(yīng)式為L(zhǎng)i[_xCo()2+xLi++xe-=
LiCo02,放電時(shí),陽(yáng)離子移向正極、陰離子移向負(fù)極;充電時(shí),陰極、陽(yáng)極分別與外電源的負(fù)
極、正極相接,據(jù)此分析解答。
本題考查化學(xué)電源新型電池,側(cè)重考查原電池和電解池原理,明確充放電時(shí)各個(gè)電極上發(fā)生
的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),題目難度中等,側(cè)重于考查學(xué)生的分析能
力和應(yīng)用能力。
5.【答案】C
【解析】解:A.充電時(shí),Zn/ZnO電極為陰極,與外加電源負(fù)極相接,活性炭電極為陽(yáng)極,外加
電源正極相接,所以a與電源正極相連,故A正確;
B.放電過(guò)程中,電池中總反應(yīng)為2Zn+()2=2ZnO,溶液的體積不變,KOH的物質(zhì)的量不變,所
以KOH溶液濃度不變,故B正確;
C充電時(shí),N極上ZnO得電子生成Zn,陰極反應(yīng)式為ZnO+比0+2e.=Zn+201「,故C錯(cuò)誤;
D.放電時(shí),M極每消耗16go2,氧氣的物質(zhì)的量為喘為=0.5mol,由2Zn+02=2ZnO可知,N
極上生成的ZnO為Imol,則Zn增加的質(zhì)量為ImolO的質(zhì)量,所以理論上N極質(zhì)量增加16g,
故D正確;
故選:Co
Zn失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成ZnO,則Zn/ZnO電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn+201F-2e-=
ZnO+H2O,則通入O2的活性炭電極為正極,正極上。2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成0曠;充電時(shí),
為電解池,原電池的正極與外加電源正極相接,活性炭電極作陽(yáng)極,負(fù)極與外加電源負(fù)極相
接,Zn/ZnO電極作陰極,陰極反應(yīng)式為ZnO+H2()+2e-=Zn+20H,據(jù)此分析解答。
本題考查原電池和電解池的工作原理,為高頻考點(diǎn),側(cè)重學(xué)生分析能力和靈活運(yùn)用原理能力
的考查,明確電極的判斷方法和各電極的反應(yīng)即可解答,題目難度不大。
6.【答案】D
【解析】解:A.正極的電極反應(yīng)式為。2+4e-+2cO2=2C0『,當(dāng)外電路中通過(guò)2mol電子時(shí),
將消耗0.5mol02,但未告知是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況,因此氧氣的體積不一定為1L2L,故A錯(cuò)誤;
B.通天然氣的電極為原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),故B錯(cuò)誤;
C.假設(shè)轉(zhuǎn)移4moi的電子,根據(jù)電極反應(yīng):負(fù)極電極反應(yīng)式為%-2e-+C0,=CO2+%0,通
入空氣和CO2的混合氣體一極為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為。2+4e-+2C02=
2C0t,負(fù)極消耗2moi的碳酸根離子,正極產(chǎn)生2moi的碳酸根離子,所以碳酸根離子的濃度
不變,無(wú)需補(bǔ)充Li2c。3和K2c。3,故c錯(cuò)誤;
D.電解精煉銅,陰極上銅離子得到電子生成銅,電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu,當(dāng)電路中有
(Mmole-轉(zhuǎn)移,反應(yīng)生成銅0.05mol,則析出的銅的質(zhì)量為0.05molx64g/mol=3.2g,故D正確;
故選:Do
該燃料電池中,通入甲烷的一極為原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)圖示信息知,負(fù)極的
電極反應(yīng)式為“-2e-+C0^~=C02+H20,通入空氣和CO2混合氣體的一極為原電池的正極,
發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為。2+4e-+2c。2=2co仁,結(jié)合原電池原理分析解答。
本題考查了圖象分析判斷的方法應(yīng)用,原電池原理的分析判斷和電極反應(yīng)的分析判斷,掌握
基礎(chǔ)是解題的關(guān)鍵,題目難度中等。
7.【答案】C
【解析】解:A,正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),因此氧氣在正極放電,電極反應(yīng)式為02+4e-+
+
4H=2H2O,故每有0.1mol()2參與反應(yīng),則遷移-0.4mol,故A正確;
+
B.乙烯在負(fù)極上失電子,則負(fù)極的電極反應(yīng)為:CI12=CH2-2e-+H20=CH3CHO+2H,故B
正確:
C.原電池中電子只能通過(guò)導(dǎo)線和電極傳遞,不能通過(guò)電解質(zhì)溶液傳遞,故C錯(cuò)誤;
D.該電池為燃料電池,不能充電,為不可充電電池,故D正確。
故選:C?
由總反應(yīng)式可知CIl2=Cll2被氧化,應(yīng)為原電池的負(fù)極反應(yīng),因電解質(zhì)溶液呈酸性,則負(fù)極電
+
極方程式為Cl12=CII2-2e-+1I2O=CH3CIIO+2H,正極通入氧氣,發(fā)生還原反應(yīng),電極方程
式為()2+4H++4e-=2H2(),電子從負(fù)極流向正極,但是電子不能通過(guò)溶液,以此解答該題。
本題考查了原電池原理的應(yīng)用,為高頻考點(diǎn),把握正負(fù)極的判斷、電極方程式的書(shū)寫(xiě)是解題
的關(guān)鍵,側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和應(yīng)用能力,題目難度不大。
8.【答案】B
【解析】解:A.Ca是活潑金屬,易與水發(fā)生劇烈反應(yīng),所以LiPF6/LiAsF6為非水電解質(zhì),而Li2s
溶液中有水,不可互換,故A錯(cuò)誤;
B.充電時(shí)每轉(zhuǎn)移(Mmol電子,左室中就有0.05molCa?+轉(zhuǎn)化為Ca,同時(shí)有O.lmolLi+遷移到
左室,所以左室中電解質(zhì)的質(zhì)量減輕0.05molX40g/mol-O.lmolX7g/mol=1.3g,故B正確;
C.充電時(shí),鈣電極為陰極,陰極上鈣離子得電子生成金屬鈣,電極反應(yīng)為Ca2++2e-=Ca,故
C錯(cuò)誤;
D.充電時(shí)為電解池,電解池中陽(yáng)離子流向陰極,Li?xFeP04/LiFeP04為陽(yáng)極,所以Li-xFePC^/
LiFePOq電極發(fā)生Li+脫嵌然后流向陰極,放電時(shí)為原電池,原電池中陽(yáng)離子流向正極,所以放
電時(shí)發(fā)生Li+嵌入,故D錯(cuò)誤;
故選:Bo
由電池總反應(yīng)xCa+2Li>xFeP04+2xLi+=xCa?++2LiFeP()4可知,放電時(shí)為原電池,Ca化合
價(jià)升高、被氧化、為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Ca-2e-=Ca2+,Li-xFePOJLiFePQ]電極為正極,
Li-xFeP04被還原,電極反應(yīng)式為L(zhǎng)il_xFePO,l+xLi++e-=LiFePO4;充電時(shí)為電解池,陽(yáng)極
反應(yīng)和原電池正極相反,陰極反應(yīng)和原電池負(fù)極相反,據(jù)此分析解答。
本題考查了原電池和電解池原理,為高頻考點(diǎn),側(cè)重考查學(xué)生的分析能力,注意把握原電池、
電解池的工作原理,根據(jù)電池總反應(yīng)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式為解答該題的關(guān)鍵,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式
的書(shū)寫(xiě),題目難度不大。
9.【答案】A
【解析】解:A.充電時(shí)為電解池,陽(yáng)極反應(yīng)與原電池正極反應(yīng)相反,即陽(yáng)極電極反應(yīng)式為
-
Ni(OH)2+OH-e-=NiOOH+H20,故A正確;
B.充電時(shí)為電解池,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故B錯(cuò)誤;
C.放電時(shí)為原電池,負(fù)極反應(yīng)式為Cd-2e-+20I「=Cd(0II)2,堿性減弱,故C錯(cuò)誤;
D.放電時(shí)為原電池,電解質(zhì)溶液中的K+向正極移動(dòng),故D錯(cuò)誤;
故選:Ao
該充放電電池放電時(shí)為原電池,Cd失電子、化合價(jià)升高,Cd為負(fù)極,反應(yīng)式為Cd-2e-+20H-=
-
Cd(OII)2,正極上NiOOH發(fā)生的電極反應(yīng)式為NiOOH+e-+II20=Ni(0II)2+OH,工作時(shí)陽(yáng)離子
移向正極、陰離子移向負(fù)極;充電時(shí)為電解池,與電源正極相接的為陽(yáng)極,與電源負(fù)極相接
的為陰極,陰陽(yáng)極反應(yīng)與原電池負(fù)正極反應(yīng)相反,據(jù)此分析解答。
本題考查原電池和電解池原理、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),為高頻考點(diǎn),明確電極的判斷、電極反
應(yīng)和電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)是解本題關(guān)鍵,電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)是學(xué)習(xí)難點(diǎn),要注意結(jié)合電解質(zhì)溶
液的酸堿性書(shū)寫(xiě),題目難度中等。
10.【答案】C
【解析】解:A、原電池工作時(shí),陰離子移向負(fù)極a電極,即液中的P07向負(fù)極移動(dòng),故A錯(cuò)
誤;
B、原電池工作時(shí),電子由負(fù)極a電極經(jīng)過(guò)負(fù)載流向正極b電極,電子不能進(jìn)入溶液中,故B
錯(cuò)誤;
+
C、通入CIk=CH2的a電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為CH?=CH2-2e-4-H20=CH3CH0+2H,故C
正確;
D、負(fù)極電極反應(yīng)式為CH2=CH2-4e-+2H20=CH3C00H+4H+,電路中通過(guò)0.04mol電子時(shí),
O.OlmolCI%=CH?參加反應(yīng),標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為224mL,但氣體的狀態(tài)未知,所以參加反應(yīng)
的CH?=C%體積不一定為224mL,故D錯(cuò)誤;
故選:Co
根據(jù)原電池總反應(yīng)式CH2=CH2+。2=CH3COOH可知,通入。2的b電極為正極,電極反應(yīng)式為。2+
+
4e-+4I1=2H2。,通入CH?=C%的a電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為C%=CH2-4e-+2H20=
+
CH3C00H+4H,原電池工作時(shí),電子由負(fù)極a電極經(jīng)過(guò)負(fù)載流向正極b電極,陽(yáng)離子移向正
極b、陰離子移向負(fù)極a,據(jù)此分析解答。
本題考查了原電池原理的應(yīng)用,為高頻考點(diǎn),注意掌握電極方程式的書(shū)寫(xiě)是解決本題的關(guān)鍵,
注意電子不能進(jìn)入溶液中,題目難度不大。
11.【答案】A
【解析】解:A.放電時(shí),鈉電極失電子為負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)為Na—e-=Na+,故A正確;
B.原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng),即C0(從正極遷移到負(fù)極,故B錯(cuò)誤;
C.充電時(shí),碳納米管電極連接電源的正極,故C錯(cuò)誤;
D.充電時(shí),新型Na-CO2電池的總反應(yīng)為2Na2C()3+C=3C02T+4Na,可以釋放二氧化碳,故D
錯(cuò)誤;
故選:A。
放電時(shí),鈉電極失電子為負(fù)極,碳納米管為正極,負(fù)極的電極反應(yīng)為Na-e-=Na+,正極的
電極反應(yīng)為3co2+4e-=2C0『+C,放電時(shí)陰離子向負(fù)極移動(dòng);充電時(shí),負(fù)極與外接電源的
負(fù)極相連為陰極,正極與外接電源的正極相連為陽(yáng)極,據(jù)此分析。
本題考查了原電池原理的知識(shí)點(diǎn),題目難度不大,根據(jù)反應(yīng)中元素化合價(jià)變化判斷正負(fù)極,
把握原電池正負(fù)極、電解池陰陽(yáng)極的判斷以及電極方程式的書(shū)寫(xiě)是解題的關(guān)鍵,試題側(cè)重考
查學(xué)生的分析能力及知識(shí)遷移能力。
12.【答案】C
【解析】解:A.通入空氣的電極為正極,氧氣在正極上發(fā)生還原反應(yīng),故A正確;
B.通入空氣的電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為。2+4e-+4H+=2%0,故B正確;
C.負(fù)極上酒精失電子生成乙醛,則通入乙醇的電極為負(fù)極,故C錯(cuò)誤;
D.負(fù)極上酒精失電子生成乙醛,電極反應(yīng)為CH3ahOU-2e-=CH:jCHO+2H+,故D正確;
故選:C?
檢測(cè)儀應(yīng)用了原電池反應(yīng)原理,通入乙醇的電極上CH3cH20H發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),為負(fù)極,
酸性條件下負(fù)極反應(yīng)為CH3cH20H-2e-=CH3CHO+2H+,則通入空氣的電極為正極,發(fā)生還原
+
反應(yīng),電極反應(yīng)為。2+4e-+4H=21I20,據(jù)此分析解答。
本題考查了原電池原理的應(yīng)用,側(cè)重學(xué)生分析能力和靈活運(yùn)用能力的考查,把握原電池工作
原理、電極判斷和電極反應(yīng)是解答關(guān)鍵,注意結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式,題
目難度不大。
13.【答案】B
【解析】解:A.根據(jù)分析可知,放電時(shí),正極上并非是氧氣直接放電,而是012。得電子生成Cu,
正極反應(yīng)式為:Cu20+H20+2e-=2Cu+20H-,故A錯(cuò)誤;
B.由放電過(guò)程總反應(yīng)2Li+Cu2()+H20=2Cu+2Li++201「可知,通空氣時(shí),銅被腐蝕,表面
產(chǎn)生012。,為正極提供反應(yīng)物,故B正確;
C.放電時(shí),Cu極電極反應(yīng)式Cu20+H2()+2e-=2CU+20FT,Cu電極上生成氫氧根離子,該區(qū)
域水溶液的pH增大,故C錯(cuò)誤;
D.放電過(guò)程中,電子由鋰電極通過(guò)外電路導(dǎo)線經(jīng)過(guò)負(fù)載到達(dá)銅電極,電子不進(jìn)入電解質(zhì)中,
故D錯(cuò)誤;
故選:Bo
+
該鋰一銅空氣燃料電池中,電池放電總反應(yīng)為2Li+Cu20+H20=2Cu+2Li+20曠,則Li發(fā)
生失電子的氧化反應(yīng),Li電極作負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)為L(zhǎng)i-e-=Li+,Cu電極作正極,正極上Ci^O
發(fā)生得電子的還原反應(yīng),正極反應(yīng)為Cu20+H20+2e-=2CU+20FT,電池工作時(shí),電子由負(fù)
極經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流入正極,據(jù)此分析解答。
本題考查了原電池原理,為高頻考點(diǎn),把握電極反應(yīng)和粒子的移動(dòng)方向是解本題關(guān)鍵,注意
理解Cu在整個(gè)過(guò)程中的作用及正極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),題目難度不大。
14.【答案】D
【解析】解:A.燃料電池以可燃物的燃燒反應(yīng)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì),總反應(yīng)為:2H2+。2=2%0,故A
正確;
B.電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,多孔金屬b作正極,是電子流入的極,故B正確;
C.電池工作時(shí),陰離子向負(fù)極移動(dòng),多空金屬a為負(fù)極,電解質(zhì)溶液中OFF移向a極,故C正
確;
D.通氫氣一極(多空金屬a)為負(fù)極,電極反應(yīng)式明-2e-+20H-=2比0,故D錯(cuò)誤;
故選:Do
燃料電池以可燃物的燃燒反應(yīng)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì),通氫氣一極(多空金屬a)為負(fù)極,電極反應(yīng)式用-
2e-+20H~=2H20,通氧氣一極(多孔金屬b)為正極,電極反應(yīng)式為。2+4e-+2H2。=40『,
總反應(yīng)為2H2+O2=2比0。
本題考查燃料電池,題目難度不大,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)是解題關(guān)
鍵。
15.【答案】C
【解析】解:A.石墨電極為正極,電極反應(yīng)式為H2()2+2H++2e-=2%0,故A錯(cuò)誤;
B.原電池中電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,故電子由鎂片經(jīng)導(dǎo)線流向石墨,故B錯(cuò)誤;
C.Mg片作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+,鎂片的質(zhì)量減小,故C正確;
D.原電池放電時(shí),陽(yáng)離子向正極移動(dòng),混合溶液中11+向石墨移動(dòng),故D錯(cuò)誤;
故選:Co
電池反應(yīng)為Mg+H202+H2SO4=MgS04+2H2。,Mg元素由0價(jià)升高為+2價(jià),失電子發(fā)生氧化反
應(yīng),鎂片作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+,石墨電極為正極,過(guò)氧化氫得電子發(fā)生還原
反應(yīng),電極反應(yīng)式為第。2+2H++2e-=2比0,原電池放電時(shí),陽(yáng)離子向正極移動(dòng),據(jù)此分析
解答.
本題考查原電池原理,題目難度不大,注意結(jié)合化合價(jià)變化判斷正負(fù)極,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式
的書(shū)寫(xiě)。
16.【答案】D
【解析】
【分析】
本題考查原電池和電解原理,為高頻考點(diǎn),試題側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和靈活應(yīng)用I能力,
明確電池反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化、發(fā)生的反應(yīng)是解答的關(guān)鍵,注意充放電電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)。
【解答】
充電過(guò)程中,陽(yáng)離子流向陰極,故鋁箔為陰極,鋼箔為陽(yáng)極,放電時(shí)鋁箔為負(fù)極,鋼箔為正
極。
A.晶體硅能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,原電池放電時(shí),是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故硅太陽(yáng)能電池
不屬于原電池,故A正確;
-+
B.負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:LiC6-xe=xLi+Li]_xC6,故B正確;
C.原電池放電時(shí),電子由負(fù)極鋁箔流出,經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向正極鋼箔,故C正確;
D.由于隔膜的作用,Li+通過(guò)隔膜形成閉合回路,完成電池的充放電,電池總反應(yīng)為F6PO4+
放電
LixC6^^xLiFePO4+6C,其中Fe的化合價(jià)發(fā)生變化,C、P元素化合價(jià)均不變,故D錯(cuò)誤,
充電
故選D.
17.【答案】D
【解析】解:A.未說(shuō)明QI」是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況,則無(wú)法計(jì)算消耗C"的體積,故A錯(cuò)誤;
B.A是負(fù)極,負(fù)極上CO和比被氧化生成二氧化碳和水,為參與的電極反應(yīng)為:H2+COt-2e-=
H20+C02)故B錯(cuò)誤;
C.放電時(shí),電解質(zhì)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng),即C0『向A極移動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D.B為正極,正極上氧氣得電子生成CO:一,電極反應(yīng)為O2+2C()2+4e-=2CO『,故D正確;
故選:D?
甲烷和水經(jīng)催化重整生成CO和比,反應(yīng)中C元素化合價(jià)由-4價(jià)升高到+2價(jià),H元素化合價(jià)由
+1價(jià)降低到。價(jià),CO和“被氧化生成用0和CO2,CO和均發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),則電極A為
-
負(fù)極,電極反應(yīng)為為+C0『-2e-=H2O+CO2、CO+CO^-2e-=2C02,電極B為正極,正
極上氧氣得電子生成CO"電極反應(yīng)式為()2+2C02+4e-=2C0/,原電池工作時(shí),陰離子移
向負(fù)極A,據(jù)此分析解答。
本題考查了化學(xué)電源新型電池的工作原理,為高頻考點(diǎn),明確原電池工作原理、離子流向即
可解答,注意結(jié)合電解質(zhì)條件書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式,題目難度不大。
-
18.【答案】負(fù)CH4+4C01-8e-=5C02+2H20202+8e-+4C02=4C0^~
【解析】解:熔融碳酸鹽CHq燃料電池中,陰離子向負(fù)極移動(dòng),即工作過(guò)程中,CO歹移向負(fù)極;
燃料電池中負(fù)極上CH」失去電子生成《)2,電極反應(yīng)式為:CH,1+4C0/-8e-=5C()2+2%0,正
極上氧氣得電子生成碳酸根離子,電極反應(yīng)式為:2。2+8e-+4c。2=4C0t>
故答案為:負(fù);CH4+4C01--8e-=5C02+2H20;202+8e-+4C02=4C01~?
熔融碳酸鹽CH4燃料電池中,負(fù)極上CH1失去電子生成CO2,燃料電池中正極上氧氣得電子生成
碳酸根離子,結(jié)合電子守恒、電荷守恒寫(xiě)出電極反應(yīng)式,原電池工作時(shí)陰離子向負(fù)極移動(dòng),
據(jù)此分析解答。
本題考查新型原電池工作原理,為高頻考點(diǎn),側(cè)重分析能力和靈活運(yùn)用能力的考查,把握電
極的判斷、電極反應(yīng)及結(jié)合電解質(zhì)條件書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式為解題關(guān)鍵,注意粒子的移動(dòng)方向,
題目難度不大。
-
19.【答案】aCH4-8e-+100H=C0^~+7H20減小02+2C02+4e-=2C0^~2C0+
02=2C02
【解析】解:(1)①燃料電池中,通入燃料的電極是負(fù)極,負(fù)極上甲烷失電子和氫氧根離子反
應(yīng)生成碳酸根離子和水,所以a電極是負(fù)極,電極反應(yīng)式為CH4-8e-+100『=C0『+7H2。,
故答案為:a;CH4-8e-+100H~=C01"+7H20;
②在堿性溶液中,通入燃料的電極是負(fù)極,甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為CIL1+202+20H-=
C01+3H2。,溶液中氫氧根離子被消耗,導(dǎo)致溶液的pH減小,故答案為:減小;
(2)該熔融鹽燃料電池中,正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子,電極反應(yīng)式為
02+2C02+4e-=2C01~.又負(fù)極電極反應(yīng)式為2C0+2co仁-4e-=KO2,在得失電子相同條
件下將正負(fù)極電極反應(yīng)式相加得電池反應(yīng)式2co+02=2C02
故答案為:02+2c。2+4e-=2C01~;2C0+02=2C02?
(1)①燃料電池中,通入燃料的電極是負(fù)極,負(fù)極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根
離子和水;
②根據(jù)電池反應(yīng)式以及電極反應(yīng)式確定溶液pH變化以及電極附近pll的變化。
(2)燃料電池中,通入C0的一極為原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為2C0-4e-+
2C0^=4C02.將正負(fù)極電極反應(yīng)式相加即可得電池反應(yīng)式。
本題考查了原電池原理,根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)、燃料失電子確定原電池正負(fù)極,難點(diǎn)是電極
反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),要結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書(shū)寫(xiě),難度中等。
---
20.【答案】。2CH,i-8e-+100H=C0^+7H202NH3-6e-+60H=N2+6H20氨氧
燃料電池生成為(),將KOH溶液稀釋
【解析】解:(1)甲烷堿性燃料電池為電源,總電極反應(yīng)式為CH4+202+2K0H=K2c。3+3H20,
負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),電鍍時(shí),鍍件鐵作電解池的陰極,連接甲烷燃料電
源的負(fù)極,所以a應(yīng)通入CH,”鍍層金屬作電解池的陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),連接甲烷燃料電源
的正極,所以b應(yīng)通入。2,甲烷堿性燃料電池a處電極上QI,放電,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)
式是CH4-8e-+lOOir=co|~+7H2。,
故答案為:02;CH4-8e-+100H-=CO塔+7H20;
(2)氨氧燃料電池中a處通NH3,b處通入。2,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,a電極上陽(yáng)3發(fā)生失電子
的氧化反應(yīng)生成電,電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+60H-=N2+6H20,由于氨氧燃料電池生成水,
導(dǎo)致KOH溶液稀釋?zhuān)詰?yīng)定期補(bǔ)充KOH,
-
故答案為:2NH3-6e-+60H=N2+6H20;氨氧燃料電池生成為0,將KOH溶液稀釋。
(1)在n中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅,則銅作陽(yáng)極,鐵作陰極,連接陽(yáng)極的是原電池正極,連接陰極的是
原電池負(fù)極,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng);
(2)氨氧燃料電池中a處通NH3,b處通入。2,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,a電極上的卜發(fā)生失電子
的氧化反應(yīng)生成距,結(jié)合電子守恒和電荷守恒寫(xiě)出電極反應(yīng)式:由于氨氧燃料電池生成水,導(dǎo)
致KOH溶液稀釋?zhuān)詰?yīng)定期補(bǔ)充KOH,據(jù)此解答。
本題考查燃料電池的工作原理和電鍍池的工作原理,為常見(jiàn)考試題型,把握電極的判斷和電
極反應(yīng)即可解答,注意結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書(shū)寫(xiě)燃料電池的電極反應(yīng)式,題目難度不大。
21.【答案】(l)Al-3e-=Al3+;
(2)催化劑;
(3)2A1+6C02=A12(C2O4)3;
(4)3C02+4e-=2C01~+C;
(5)Na++e-=Na
【解析】
【分析】
本題主要考查新型電池,注意結(jié)合原電池的工作原理以及原電池的工作示意圖進(jìn)行分析解答。
【解答】
I.由A1?CO2電池工作原理圖以及電池反應(yīng)產(chǎn)物是人12e2。4)3可知,電池的負(fù)極是鋁電極,電極
反應(yīng)為:Al-3e-=Al";多孔碳電極為正極,正極的電極的反應(yīng)為:2CO2+2e-=C20t;
電池的總反應(yīng)為:2Al+6C02=A12(C204)3;
(1)由以上分析可知:電池的負(fù)極反應(yīng)式:Al-3e-=Al3+;故答案為:Al-3e-=A13+;
(2)由電池的正極反應(yīng)式:602+6e-=602,6co2+60?=3C2()T+60?可知正極的電極的總反
應(yīng)為:2C02+2e-=C2()r;則O2起催化劑的作用
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