資源簡介

專題微練10　原電池原理及應(yīng)用
　
1.破損的鍍鋅鐵皮在氨水中發(fā)生電化學(xué)腐蝕,生成[Zn]2+和H2,下列說法不正確的是(　　)
A.氨水濃度越大,腐蝕趨勢越大
B.隨著腐蝕的進(jìn)行,溶液pH變大
C.鐵電極上的電極反應(yīng)式為2NH3+2e-+H2↑
D.每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下224 mL H2,消耗0.010 mol Zn
2.CO2電化學(xué)傳感器是將環(huán)境中CO2濃度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置,工作原理如圖所示,其中YSZ是固體電解質(zhì),當(dāng)傳感器在一定溫度下工作時,在熔融Li2CO3和YSZ之間的界面X會生成固體Li2O。下列說法錯誤的是(　　)
A.C遷移方向為界面X→電極b
B.電極a上消耗的O2和電極b上產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比為1∶1
C.電極b為負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)為2C-4e-O2↑+2CO2↑
D.電池總反應(yīng)為Li2CO3Li2O+CO2↑
3.(2024·齊齊哈爾三模)一種以釩基氧化物(V6O13)為正極材料的水系鋅離子電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.放電過程中,Zn2+向Zn極一側(cè)移動
B.放電時,Zn極電勢高于V6O13極電勢
C.充電時,V6O13極與外接直流電源負(fù)極相連
D.充電時,陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可能為ZnxV6O13-2xe-V6O13+xZn2+
4.(2024·遼寧重點高中協(xié)作校三模)科學(xué)家研發(fā)出了一種新型鋁電池。該電池的熔鹽電解質(zhì)由氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)和氯化鋁(AlCl3)組成(如圖所示)。其中,電池放電過程中會形成Aln,放電總反應(yīng)的方程式為2Al+3SeAl2Se3。下列說法錯誤的是(　　)
A.充電時,惰性電極為陽極
B.放電時,Al電極附近的陰離子濃度升高
C.放電時,電路中每轉(zhuǎn)移2 mol電子,理論上正極質(zhì)量增加18 g
D.充電時,陽極的電極反應(yīng)式為nAl2Se3-6ne-+2(3n+1)Cl-2Aln+3nSe
5.(2024·邢臺一模)我國某大學(xué)科研團(tuán)隊通過超快電脈沖熱還原法開發(fā)了一種新型碳載釕鎳合金納米催化劑(RuNi/C),并基于此催化劑制備出一種極具競爭力的高能量鎳氫氣(Ni—H2)電池,其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.放電時,OH-向電極a移動
B.放電一段時間后,KOH溶液的濃度增大
C.放電時,正極反應(yīng)為NiOOH+e-+H2ONi(OH)2+OH-
D.外電路中每轉(zhuǎn)移2 mol e-,理論上電極a上消耗2 g H2
6.(2024·湖北九師聯(lián)盟質(zhì)檢)海水電池在海洋能源領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,鐵、鎂、鈉、鋰都可以作為海水電池的電極材料,其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.該裝置不能將化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能
B.海水中鹽分大,可作為電解質(zhì)溶液
C.鈉、鋰等活潑金屬作B極,要防止其與海水直接接觸
D.若鐵為B極材料,則正極反應(yīng)式一定為2H2O+2e-2OH-+H2↑
7.(2024·沈陽二模)SO2的脫除與H2O2的制備反應(yīng)自發(fā)協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置如圖所示(在電場作用下,雙極膜中間層的H2O解離為OH-和H+并向兩極遷移;忽略溶液體積的變化,b極區(qū)域O2濃度保持不變)。下列說法正確的是(　　)
A.電子從b電極經(jīng)導(dǎo)線流向a電極
B.電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子,理論上正極區(qū)域溶液增重17 g
C.兩極參與反應(yīng)的SO2與O2的物質(zhì)的量之比為2∶1
D.雙極膜中H2O的解離可不斷提供OH-和H+,故無需補(bǔ)加NaOH
8.某種鈉電池的充電、放電過程的工作原理如圖所示,下列說法正確的是(　　)
A.放電時,電子由碳紙電極移向鈉箔電極
B.放電時,碳紙電極上的反應(yīng)式為O2+2e-
C.充電時,碳紙電極應(yīng)與電源負(fù)極連接
D.充電時,NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小
9.我國科學(xué)家借助于氨氧化反應(yīng)和析氫反應(yīng)的雙功能催化劑Mo2C/NiCu@C,制備了可再充電的Zn NH3電池,實現(xiàn)高效、連續(xù)的由NH3到H2的轉(zhuǎn)化,裝置如圖所示,下列敘述錯誤的是(　　)
A.放電時,電極電勢:a>b
B.充電時,a極反應(yīng)式為2NH3+6OH--6e-N2+6H2O
C.放電時,收集11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2有2 mol OH-向b極遷移
D.充電時,b極凈增重39 g時a極上有0.4 mol氨氣發(fā)生氧化反應(yīng)
10.(2024·張家口三模)微生物燃料電池(MFC)是以微生物為催化劑氧化有機(jī)物產(chǎn)生電能的裝置?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)處理有機(jī)廢水時,用Ag2O作正極材料的MFC比用石墨更高效穩(wěn)定,且正極材料經(jīng)處理可反復(fù)使用,下列說法錯誤的是(　　)
A.電池工作過程中有機(jī)廢水的pH基本不變
B.電池工作時H+穿過質(zhì)子交換膜向右遷移
C.正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-
D.該電池在高溫條件下不能正常工作
11.(2023·新課標(biāo)卷)一種以V2O5和Zn為電極、Zn(CF3SO3)2水溶液為電解質(zhì)的電池,其示意圖如圖所示。放電時,Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O。下列說法錯誤的是(　　)
A.放電時V2O5為正極
B.放電時Zn2+由負(fù)極向正極遷移
C.充電總反應(yīng):xZn+V2O5+nH2OZnxV2O5·nH2O
D.充電陽極反應(yīng):ZnxV2O5·nH2O-2xe-xZn2++V2O5+nH2O
12.(2024·邢臺二模)中國科學(xué)院物理研究所發(fā)明了一種以對苯二甲酸二鈉復(fù)合材料和硬碳(多孔形態(tài),化學(xué)式為C)為電極材料的有機(jī)鈉離子電池,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示,放電時,a電極發(fā)生如下變化:
下列說法錯誤的是(　　)
A.放電時,a電極電勢高于b電極
B.充電時,Na+向b電極移動
C.放電時,b電極的電極反應(yīng)式為C+xNa++xe-NaxC
D.用該電池為一個60 200 mAh的充電寶充滿電,a電極質(zhì)量增加51.75 g(1 mAh=3.6 C,一個電子的電量e-=1.60×10-19 C,NA為6.02×1023 mol-1)
13.我國科研人員首次利用糠醛創(chuàng)制了一種如圖a所示的新型可充放電的“生物質(zhì)電池”,該電池在充放電過程中可生產(chǎn)高附加值化學(xué)品糠醇和糠酸,其原理可用圖b表示。下列說法正確的是(　　)
A.該裝置在生成糠醇時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B.放電時,電極A發(fā)生還原反應(yīng)
C.充電時,電極B附近堿性增強(qiáng)
D.若使用鉛酸蓄電池為其充電,當(dāng)1 mol糠醛轉(zhuǎn)化時,PbO2電極增重64 g
題號 1 2 3 4 5 6 7
答案
題號 8 9 10 11 12 13
答案
專題微練10　原電池原理及應(yīng)用
1.C　解析　氨水濃度越大,越容易生成[Zn]2+,腐蝕趨勢越大,A項正確;腐蝕的總反應(yīng)為Zn+4NH3·H2O[Zn]2++H2↑+2H2O+2OH-,有OH-生成,溶液pH變大,B項正確;該電化學(xué)腐蝕中Zn作負(fù)極,Fe作正極,正極上氫離子得電子生成氫氣,鐵電極上的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-H2↑+2OH-,C項錯誤;根據(jù)得失電子守恒,每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下224 mL H2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為=0.02 mol,消耗0.010 mol Zn,D項正確。
2.B　解析　根據(jù)圖示可知,電極a上O2得到電子變?yōu)镺2-,所以a電極為正極;在電極b上熔融Li2CO3失去電子變?yōu)镃O2、O2,所以金屬電極b為負(fù)極。C會向負(fù)極區(qū)移動,故C遷移方向為界面X →電極b,A項正確;在電極a上發(fā)生反應(yīng)O2+4e-2O2-,在電極b上發(fā)生反應(yīng)2C-4e-O2↑+2CO2↑,在同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,可知電極a上消耗的O2和電極b上產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比為1∶2,B項錯誤;電極b為負(fù)極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng) ,則負(fù)極的電極反應(yīng)為2C-4e-O2↑+ 2CO2↑,C項正確;負(fù)極上熔融的Li2CO3失去電子被氧化產(chǎn)生O2、CO2氣體,反應(yīng)式為Li2CO3(熔融)2Li++;2C-4e-O2↑+2CO2↑,正極上發(fā)生反應(yīng)O2+4e-2O2-,根據(jù)在同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,將正、負(fù)極電極式疊加,可得總反應(yīng)方程式為Li2CO3Li2O+CO2↑,D項正確。
3.D　解析　放電時,釩基氧化物(V6O13)為正極,Zn極為負(fù)極,負(fù)極Zn失去電子生成Zn2+進(jìn)入溶液,放電過程中,Zn2+通過陽離子交換膜向V6O13極一側(cè)移動,A項錯誤;放電時,正極電勢高于負(fù)極電勢,故放電時,V6O13極電勢高于Zn極電勢,B項錯誤;充電時,V6O13極作陽極,與外接直流電源正極相連,C項錯誤;充電時,陽極ZnxV6O13失電子生成V6O13和Zn2+,發(fā)生的電極反應(yīng)可能為ZnxV6O13-2xe-V6O13+xZn2+,D項正確。
4.B　解析　放電時鋁發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極,惰性電極為正極,則充電時,電極Al為陰極,惰性電極為陽極,A項正確;電池放電過程中鋁極反應(yīng)為nAl-3ne-+(3n+1)Cl-Aln,Al電極附近的陰離子濃度降低,B項錯誤;放電時,結(jié)合反應(yīng)2Al+3SeAl2Se3,則電路中每轉(zhuǎn)移2 mol電子,理論上正極質(zhì)量增加18 g,C項正確;充電時,陽極的電極反應(yīng)與放電時正極反應(yīng)有關(guān),反應(yīng)為nAl2Se3-6ne-+2(3n+1)Cl-2Aln+3nSe,D項正確。
5.B　解析　電極a,H2失去電子生成水,為負(fù)極,電極b為正極,放電時,OH-向電極a移動,A項正確;總反應(yīng)為2NiOOH+H22Ni(OH)2,則放電一段時間后,KOH溶液的濃度不變,B項錯誤;放電時,正極發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)為NiOOH+e-+H2ONi(OH)2+OH-,C項正確;電極a為負(fù)極,電極反應(yīng)為H2+2OH--2e-2H2O,外電路中每轉(zhuǎn)移2 mol e-,理論上電極a上消耗2 g H2,D項正確。
6.D　解析　原電池在工作中不可能將化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能,A項正確;根據(jù)反應(yīng)原理圖可知,海水中含有豐富的電解質(zhì),如氯化鈉、氯化鎂等,可作為電解質(zhì)溶液,B項正確;Na、Li等活潑金屬易與水反應(yīng),故要防止其與水接觸,C項正確;若鐵為B極材料,則正極電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O4OH-,D項錯誤。
7.B　解析　原電池中電子由負(fù)極流向正極,故電子從a電極經(jīng)導(dǎo)線流向b電極,A項錯誤;O2在正極區(qū)域得到電子生成H2O2,電極方程式為2H++O2+2e-H2O2,電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子時生成0.5 mol H2O2,理論上正極區(qū)域溶液增重34 g·mol-1×0.5 mol=17 g,B項正確;SO2在負(fù)極失去電子生成S,電極方程式為SO2+4OH--2e-S+2H2O,正極電極方程式為2H++O2+2e-H2O2,兩極參與反應(yīng)的SO2與O2的物質(zhì)的量之比為1∶1,C項錯誤;1 mol SO2與2 mol OH-反應(yīng),S氧化為S轉(zhuǎn)移2 mol電子,2 mol OH-進(jìn)入左側(cè)同時S氧化為S消耗OH-,故需要補(bǔ)加NaOH才能持續(xù)吸收SO2,D項錯誤。
8.D　解析　該電池放電時,鈉箔電極為負(fù)極,碳紙電極為正極,電子由鈉箔電極移向碳紙電極,A項錯誤;放電時,碳紙電極上的反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O4OH-,B項錯誤;充電時,鈉箔電極為陰極,碳紙電極為陽極,因此碳紙電極應(yīng)與電源正極連接,C項錯誤;充電時,Na+移向鈉箔電極,OH-移向碳紙電極,NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小,D項正確。
9.C　解析　放電時,a電極為原電池的正極,b電極為負(fù)極,則a電極的電勢高于b電極,A項正確;充電時,與直流電源正極相連的a電極為電解池的陽極,堿性條件下氨氣在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)夂退?電極反應(yīng)式為2NH3+6OH--6e-N2+6H2O,B項正確;放電時,水在負(fù)極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子,b電極為負(fù)極,堿性條件下鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成四羥基合鋅離子,則標(biāo)準(zhǔn)狀況下在負(fù)極收集到11.2 L氫氣時,有×2=1 mol氫氧根離子向b極遷移,C項錯誤;充電時,與直流電源正極相連的a電極為電解池的陽極,堿性條件下氨氣在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)夂退?b電極為陰極,四羥基合鋅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅和氫氧根離子,則由得失電子數(shù)目守恒可知,b極凈增重39 g時,a極上發(fā)生氧化反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量為×=0.4 mol,D項正確。
10.C　解析　溶液保持電中性,因此負(fù)極產(chǎn)生的H+轉(zhuǎn)移到正極消耗,電池工作過程中有機(jī)廢水的pH基本不變,A項正確;H+帶正電荷,從負(fù)極穿過質(zhì)子交換膜向正極遷移,即H+穿過質(zhì)子交換膜向右遷移,B項正確;Ag2O電極為正極,得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+2H+2Ag+H2O,C項錯誤;通常微生物在高溫條件下會失去活性,故該電池在高溫下不能正常工作,D項正確。
11.C　解析　由題中信息可知,該電池中Zn電極為負(fù)極,V2O5電極為正極,電池的總反應(yīng)為xZn+V2O5+nH2OZnxV2O5·nH2O。由題信息可知,放電時,Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O,V2O5發(fā)生了還原反應(yīng),則放電時V2O5為正極,A項正確;Zn為負(fù)極,放電時Zn失去電子變?yōu)閆n2+,陽離子向正極遷移,則放電時Zn2+由負(fù)極向正極遷移,B項正確;電池在放電時的總反應(yīng)為xZn+V2O5+nH2OZnxV2O5·nH2O,則其在充電時的總反應(yīng)為ZnxV2O5·nH2OxZn+V2O5+nH2O,C項不正確;充電陽極上ZnxV2O5·nH2O被氧化為V2O5,則陽極的電極反應(yīng)為ZnxV2O5·nH2O-2xe-xZn2++V2O5+nH2O,D項正確。
12.C　解析　放電時,a電極為正極,b電極為負(fù)極,a電極電勢高于b電極,A項正確;充電時,a電極為陽極,b電極為陰極,Na+向陰極移動,B項正確;放電時,b電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)電極反應(yīng)式為NaxC-xe-C+xNa+,C項錯誤;a電極為正極,電極反應(yīng)式為+2e-+2Na+,a電極質(zhì)量增加51.75 g時,參與反應(yīng)的n(Na+)==2.25 mol,轉(zhuǎn)移2.25 mol電子,充入電量為 mAh=6.02×104 mAh,D項正確。
13.D　解析　放電時電極A失去電子,A為負(fù)極,B為正極,此時糠醛轉(zhuǎn)化為糠酸;充電時A電極糠醛轉(zhuǎn)化為糠醇,發(fā)生還原反應(yīng),A為陰極,B為陽極。充電時A電極糠醛轉(zhuǎn)化為糠醇,將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,A項錯誤;放電時,電極A上發(fā)生氧化反應(yīng),B項錯誤;充電時電極B為陽極,電極反應(yīng)為Ni(OH)2-e-+OH-NiOOH+H2O,電極B附近堿性減弱,C項錯誤;當(dāng)1 mol糠醛轉(zhuǎn)化時,轉(zhuǎn)移2 mol e-,鉛酸蓄電池中1 mol PbO2轉(zhuǎn)化為PbSO4,增重64 g,D項正確。(共33張PPT)
專題微練10　原電池原理及應(yīng)用
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1.破損的鍍鋅鐵皮在氨水中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，生成[Zn]2+和H2,下列說法不正確的是(　　)
A.氨水濃度越大，腐蝕趨勢越大
B.隨著腐蝕的進(jìn)行，溶液pH變大
C.鐵電極上的電極反應(yīng)式為2NH3+2e-===+H2↑
D.每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下224 mL H2，消耗0.010 mol Zn
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2.CO2電化學(xué)傳感器是將環(huán)境中CO2濃度轉(zhuǎn)變?yōu)?br/>電信號的裝置，工作原理如圖所示，其中YSZ
是固體電解質(zhì)，當(dāng)傳感器在一定溫度下工作時，
在熔融Li2CO3和YSZ之間的界面X會生成固體
Li2O。下列說法錯誤的是(　　)
A.C遷移方向為界面X→電極b
B.電極a上消耗的O2和電極b上產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比為1∶1
C.電極b為負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2C-4e-===O2↑+2CO2↑
D.電池總反應(yīng)為Li2CO3===Li2O+CO2↑
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根據(jù)圖示可知，電極a上O2得到電子變?yōu)镺2-，所以a電極為正極；在電極b上熔融Li2CO3失去電子變?yōu)镃O2、O2，所以金屬電極b為負(fù)極。C會向負(fù)極區(qū)移動，故C遷移方向為界面X →電極b,A項正確；在電極a上發(fā)生反應(yīng)O2+4e-===2O2-，在電極b上發(fā)生反應(yīng)2C-4e-===O2↑+2CO2↑，在同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，可知電極a上消耗的O2和電極b上產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比為1∶2，B項錯誤；電極b為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng) ，則
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負(fù)極的電極反應(yīng)為2C-4e-===O2↑+ 2CO2↑，C項正確；負(fù)極上熔融的Li2CO3失去電子被氧化產(chǎn)生O2、CO2氣體，反應(yīng)式為Li2CO3(熔融)===2Li++；2C-4e-===O2↑+2CO2↑，正極上發(fā)生反應(yīng)O2+4e-===2O2-，根據(jù)在同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，將正、負(fù)極電極式疊加，可得總反應(yīng)方程式為Li2CO3===
Li2O+CO2↑，D項正確。
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3.(2024·齊齊哈爾三模)一種以釩基氧化物
(V6O13)為正極材料的水系鋅離子電池的工作
原理如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.放電過程中，Zn2+向Zn極一側(cè)移動
B.放電時，Zn極電勢高于V6O13極電勢
C.充電時，V6O13極與外接直流電源負(fù)極相連
D.充電時，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可能為ZnxV6O13-2xe-===V6O13+xZn2+
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放電時，釩基氧化物(V6O13)為正極，Zn極為負(fù)極，負(fù)極Zn失去電子生成Zn2+進(jìn)入溶液，放電過程中，Zn2+通過陽離子交換膜向V6O13極一側(cè)移動，A項錯誤；放電時，正極電勢高于負(fù)極電勢，故放電時，V6O13極電勢高于Zn極電勢，B項錯誤；充電時，V6O13極作陽極，與外接直流電源正極相連，C項錯誤；充電時，陽極ZnxV6O13失電子生成V6O13和Zn2+，發(fā)生的電極反應(yīng)可能為ZnxV6O13-2xe-===V6O13+xZn2+，D項正確。
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4.(2024·遼寧重點高中協(xié)作校三模)科學(xué)家研發(fā)出
了一種新型鋁電池。該電池的熔鹽電解質(zhì)由氯化
鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)和氯化鋁(AlCl3)組成(如圖
所示)。其中，電池放電過程中會形成Aln，
放電總反應(yīng)的方程式為2Al+3Se===Al2Se3。下列說法錯誤的是(　　)
A.充電時，惰性電極為陽極
B.放電時，Al電極附近的陰離子濃度升高
C.放電時，電路中每轉(zhuǎn)移2 mol電子，理論上正極質(zhì)量增加18 g
D.充電時，陽極的電極反應(yīng)式為nAl2Se3-6ne-+2(3n+1)Cl-===
2Aln+3nSe
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放電時鋁發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極，惰性電極為正極，則充電時，電極Al為陰極，惰性電極為陽極，A項正確；電池放電過程中鋁極反應(yīng)為nAl-3ne-+(3n+1)Cl-===Aln，Al電極附近的陰離子濃度降低，B項錯誤；放電時，結(jié)合反應(yīng)2Al+3Se===Al2Se3，則電路中每轉(zhuǎn)移2 mol電子，理論上正極質(zhì)量增加18 g，C項正確；充電時，陽極的電極反應(yīng)與放電時正極反應(yīng)有關(guān)，反應(yīng)為nAl2Se3-6ne-+2(3n+1)Cl-===2Aln+3nSe，D項正確。
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5.(2024·邢臺一模)我國某大學(xué)科研團(tuán)隊通
過超快電脈沖熱還原法開發(fā)了一種新型碳
載釕鎳合金納米催化劑(RuNi/C)，并基于此
催化劑制備出一種極具競爭力的高能量鎳
氫氣(Ni—H2)電池，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.放電時，OH-向電極a移動
B.放電一段時間后，KOH溶液的濃度增大
C.放電時，正極反應(yīng)為NiOOH+e-+H2O===Ni(OH)2+OH-
D.外電路中每轉(zhuǎn)移2 mol e-，理論上電極a上消耗2 g H2
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電極a，H2失去電子生成水，為負(fù)極，電極b為正極，放電時，OH-向電極a移動，A項正確；總反應(yīng)為2NiOOH+H2===2Ni(OH)2,則放電一段時間后，KOH溶液的濃度不變，B項錯誤；放電時，正極發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)為NiOOH+e-+H2O===Ni(OH)2+OH-，C項正確；電極a為負(fù)極，電極反應(yīng)為H2+2OH--2e-===2H2O，外電路中每轉(zhuǎn)移2 mol e-，理論上電極a上消耗2 g H2，D項正確。
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6.(2024·湖北九師聯(lián)盟質(zhì)檢)海水電池
在海洋能源領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，鐵、鎂、
鈉、鋰都可以作為海水電池的電極材
料，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.該裝置不能將化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能
B.海水中鹽分大，可作為電解質(zhì)溶液
C.鈉、鋰等活潑金屬作B極，要防止其與海水直接接觸
D.若鐵為B極材料，則正極反應(yīng)式一定為2H2O+2e-===2OH-+H2↑
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原電池在工作中不可能將化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能，A項正確；根據(jù)反應(yīng)原理圖可知，海水中含有豐富的電解質(zhì)，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質(zhì)溶液，B項正確；Na、Li等活潑金屬易與水反應(yīng)，故要防止其與水接觸，C項正確；若鐵為B極材料，則正極電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O===4OH-，D項錯誤。
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7.(2024·沈陽二模)SO2的脫除與H2O2的制備反應(yīng)自發(fā)協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置如圖所示(在電場作用下，雙極膜中間層的H2O解離為OH-和H+并向兩極遷移；忽略溶液體積的變化，b極區(qū)域O2濃度保持不變)。下列說法正確的是(　　)
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A.電子從b電極經(jīng)導(dǎo)線流向a電極
B.電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子，理論上正極區(qū)域溶液增重17 g
C.兩極參與反應(yīng)的SO2與O2的物質(zhì)的量之比為2∶1
D.雙極膜中H2O的解離可不斷提供OH-和H+，故無需補(bǔ)加NaOH
原電池中電子由負(fù)極流向正極，故電子從a電極經(jīng)導(dǎo)線流向b電極，A項錯誤；O2在正極區(qū)域得到電子生成H2O2，電極方程式為2H++
O2+2e-===H2O2，電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子時生成0.5 mol H2O2，理論
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上正極區(qū)域溶液增重34 g·mol-1×0.5 mol=17 g，B項正確；SO2在負(fù)極失去電子生成S，電極方程式為SO2+4OH--2e-===S+
2H2O，正極電極方程式為2H++O2+2e-===H2O2，兩極參與反應(yīng)的SO2與O2的物質(zhì)的量之比為1∶1，C項錯誤；1 mol SO2與2 mol OH-反應(yīng)，S氧化為S轉(zhuǎn)移2 mol電子，2 mol OH-進(jìn)入左側(cè)同時S氧化為S消耗OH-，故需要補(bǔ)加NaOH才能持續(xù)吸收SO2，D項錯誤。
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8.某種鈉電池的充電、放電過程的工作
原理如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A.放電時，電子由碳紙電極移向鈉箔電極
B.放電時，碳紙電極上的反應(yīng)式為O2+2e-
===
C.充電時，碳紙電極應(yīng)與電源負(fù)極連接
D.充電時，NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小
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該電池放電時，鈉箔電極為負(fù)極，碳紙電極為正極，電子由鈉箔電極移向碳紙電極，A項錯誤；放電時，碳紙電極上的反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O===4OH-，B項錯誤；充電時，鈉箔電極為陰極，碳紙電極為陽極，因此碳紙電極應(yīng)與電源正極連接，C項錯誤；充電時，Na+移向鈉箔電極，OH-移向碳紙電極，NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小，D項正確。
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9.我國科學(xué)家借助于氨氧化反應(yīng)和析氫
反應(yīng)的雙功能催化劑Mo2C/NiCu@C，
制備了可再充電的Zn-NH3電池，實現(xiàn)高
效、連續(xù)的由NH3到H2的轉(zhuǎn)化，裝置如
圖所示，下列敘述錯誤的是(　　)
A.放電時，電極電勢：a>b
B.充電時，a極反應(yīng)式為2NH3+6OH--6e-===N2+6H2O
C.放電時，收集11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2有2 mol OH-向b極遷移
D.充電時，b極凈增重39 g時a極上有0.4 mol氨氣發(fā)生氧化反應(yīng)
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10.(2024·張家口三模)微生物燃料電池(MFC)是以微生物為催化劑氧化有機(jī)物產(chǎn)生電能的裝置?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)處理有機(jī)廢水時，用Ag2O作正極材料的MFC比用石墨更高效穩(wěn)定，且正極材料經(jīng)處理可反復(fù)使用，下列說法錯誤的是(　　)
A.電池工作過程中有機(jī)廢水的pH基本不變
B.電池工作時H+穿過質(zhì)子交換膜向右遷移
C.正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+H2O+2e-===
2Ag+2OH-
D.該電池在高溫條件下不能正常工作
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溶液保持電中性，因此負(fù)極產(chǎn)生的H+轉(zhuǎn)移到正極消耗，電池工作過程中有機(jī)廢水的pH基本不變，A項正確；H+帶正電荷，從負(fù)極穿過質(zhì)子交換膜向正極遷移，即H+穿過質(zhì)子交換膜向右遷移，B項正確；Ag2O電極為正極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+2H+===2Ag+H2O，C項錯誤；通常微生物在高溫條件下會失去活性，故該電池在高溫下不能正常工作，D項正確。
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11.(2023·新課標(biāo)卷)一種以V2O5和Zn為電極、Zn(CF3SO3)2水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如圖所示。放電時，Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O。下列說法錯誤
的是(　　)
A.放電時V2O5為正極
B.放電時Zn2+由負(fù)極向正極遷移
C.充電總反應(yīng)：xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5·nH2O
D.充電陽極反應(yīng)：ZnxV2O5·nH2O-2xe-===xZn2++V2O5+nH2O
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由題中信息可知，該電池中Zn電極為負(fù)極，V2O5電極為正極,電池的總反應(yīng)為xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5·nH2O。由題信息可知,放電時，Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O，V2O5發(fā)生了還原反應(yīng)，則放電時V2O5為正極，A項正確；Zn為負(fù)極，放電時Zn失去電子變?yōu)閆n2+，陽離子向正極遷移，則放電時Zn2+由負(fù)極向正極遷移，B項正確；電池在放電時的總反應(yīng)為xZn+V2O5+
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nH2O===ZnxV2O5·nH2O，則其在充電時的總反應(yīng)為ZnxV2O5·
nH2O===xZn+V2O5+nH2O，C項不正確；充電陽極上ZnxV2O5·
nH2O被氧化為V2O5，則陽極的電極反應(yīng)為ZnxV2O5·nH2O-2xe-===xZn2++V2O5+nH2O，D項正確。
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12.(2024·邢臺二模)中國科學(xué)院物理研究所發(fā)明了一種以對苯二甲酸二鈉復(fù)合材料和硬碳(多孔形態(tài)，化學(xué)式為C)為電極材料的有機(jī)鈉離子電池，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示，放電時，a電極發(fā)生如下變化：
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下列說法錯誤的是(　　)
A.放電時，a電極電勢高于b電極
B.充電時，Na+向b電極移動
C.放電時，b電極的電極反應(yīng)式為C+xNa++xe-===NaxC
D.用該電池為一個60 200 mAh的充電寶充滿電，a電極質(zhì)量增加51.75 g(1 mAh=3.6 C，一個電子的電量e-=1.60×10-19 C，NA為6.02×1023 mol-1)
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13.我國科研人員首次利用糠醛創(chuàng)制了一種如圖a所示的新型可充放電的“生物質(zhì)電池”，該電池在充放電過程中可生產(chǎn)高附加值化學(xué)品糠醇和糠酸，其原理可用圖b表示。下列說法正確的是(　　)
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A.該裝置在生成糠醇時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B.放電時，電極A發(fā)生還原反應(yīng)
C.充電時，電極B附近堿性增強(qiáng)
D.若使用鉛酸蓄電池為其充電，當(dāng)1 mol糠醛轉(zhuǎn)化時，PbO2電極增重64 g
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放電時電極A失去電子，A為負(fù)極，B為正極，此時糠醛轉(zhuǎn)化為糠酸；充電時A電極糠醛轉(zhuǎn)化為糠醇，發(fā)生還原反應(yīng)，A為陰極，B為陽極。充電時A電極糠醛轉(zhuǎn)化為糠醇，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項錯誤；放電時，電極A上發(fā)生氧化反應(yīng)，B項錯誤；充電時電極B為陽極，電極反應(yīng)為Ni(OH)2-e-+OH-===NiOOH+H2O，電極B附近堿性減弱，C項錯誤；當(dāng)1 mol糠醛轉(zhuǎn)化時，轉(zhuǎn)移2 mol e-，鉛酸蓄電池中1 mol PbO2轉(zhuǎn)化為PbSO4，增重64 g，D項正確。
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