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易错点12原电池
模拟题训练
,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。
k
el
ii
11心
i吐附山离f茂换腔吸阳尿
IJCIO4+Na€IO4
s
NaOII+NaCIOq
负极的电极反应是H-2e-+2OH-====2HO
电也的总反应是2屯+。2====2H2O
电解质溶液中Na+向右移动,ClO向左移动
【答案】C
【解析】由电子的流动方向可以得知左边为员极,发生氧化反应;右边为正极,发生还原反应,故选项
B正确;电池的总反应没有3参与,总反应方程式不存在氧气,故f选项不正确,在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向员极移动,故D选项正确o
.一种微生物电也可进行多种污水净化和海水淡化的综合处理,该电也装置的示意图如图所示,其中污
水中的有机物用CHO表示,海水用食盐水代替。下列说法正确的是
6105
b膜为阴离子交换膜
处理后的含NO-污水的pH降低
2
负极反应式为CHO+7HO+24e-==6COf+24H+
610522
导线中流过lmol电子,理论上有ImolCl-通过a膜
【答案】D
【解析】趾阳离子移向正极,所以_该电池工作时,b膜为阳离子交换膜,故A错误;E_该原电池中,***根禽子得电子发生还原反应,则右边装蚤中电极是正极,电极反应式2NQ3-i-iaH^lOe-NiT+ahO,则处理后的含NOr污水的pH増犬,故B错误,U负极上有机物失电子发生氧化反应,电极反应式为CsHi0O5+7H2C+24e-6CO3T+24H^故O错误;D』月离子移向员极,"膜为阴禽子交换膜,所以导线中流过lmol电子,理论上有lrnMC17fia丑膜,所以D选项是正确的。3
.太阳能光电池具有可靠稳定、寿命长、安装维护简便等优点,现已得到广泛应用。氮化镓GaN)光电池的结构如图所示。下列说法中正确的是()
该装置系统中只存在光能与电能之间的转化
Cu电极:CO+8H+-8e-=CH+2HO
242
工作时,产生的0、CH体积比为1:1(同温同压)
24
离子交换膜为质子交换膜,H+从左池移向右池
答案】D
【解析】由氮化镓(GaN)光电池的工作原理装置图可知,左池GaN为负极水失电子发生氧化反应生成氧气,右池Cu电极为正极发生还原反应,CO得到电子被还原生成CH,电极反应式为CO+8e-+8H+—CH+2H0°
24242
化镓(GaN)光电池的工作原理装置图可知,该装置系统中存在太阳能转变为化学能,化学能转变为电能,电能
又转变为热能、光能等,故A错误;,CO得到电子被还原生成CH,电
24
极反应式为CO+8e-+8H+—CH+2HO,故B错误;,同温同压产生的O、CH体积比为
24224
2:1,故C错误;,所以离子交换膜为质子交换膜,H+从负极左池移向正极右池,故D正确。
-石墨双离子电池,大幅提升了电池的能量密度。该电池放电时的总反应为:AlLi+CPFAl+xC+Li++PF-有关该电池说法正确的是
x66
2
充电时,PF-向阳极移动
6
充电时,铝电极质量减少
放电时,正极反应式为:Al+Li++e=AlLi
,电子由石墨沿导线流向铝
【答案】A
【解析】电池充电时的总反应化学方程式为A1乜吟则放电时的总反应为AlLfK^PF^ARxC-hLi^PFfi-,放电时AlLi被氧化,为原电池的负极,电极反应式为AlLi-e-=AKLi+,正极GPF贞得电子被还原,电极反应式为GJ>F*-xC+PFq充电时,电极反应与放电时的反应相反。,属于电解池的工作原理,珂疔向阳极移动,故A正确;充电时,属于电解池的工作原理,电解池的阴极发生得电子的还原反应,即Al+Lr+f=AlLi,所以■铝电极质量増加,故B错误;C、放电时,属于原电池的工作原理,正极G肝春得电子被还原,电极反应式为碑时ecC+PFq故C错误;D、放电时,属于原电池的工作原理,电子由负极沿导线流向正极,即由铝沿导线流向石墨,故D错误。
.2016年7月报道,南开大学科研团队在“可充室温钠-二氧化碳电池”的研究中取得突破进展,该电池放电时工作情况如图所示。下列说法错误的是
金属Na为电池的负极
放电时,电解液中Na+向碳电极移动
充电时,碳电极发生的反应为:4Na++4e-+3C0==2NaCO+C
223
放电时,每转移2mol电子,
【答案】C
【解析】A,图中电子由金属钠片通过导线流向碳纳米管,金属钠片为电池的负极,碳纳米管为电池的正极,A项正确;B,放电时,电解液中Na+向正极移动,向碳电极移动,B项正确;C,充电时碳电极为阳极,阳极发生失电子的氧化反应,碳电极的电极反应式为2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2,C项错误;D,放电时正极电极反应式为4Na++3CO+4e-=2NaCO+C,,消耗标准状况下的CO的体积为
22322
=,D项正确。
2
,其放电时总反应为Pb+PbO+2HS0=2PbS0+2H0。下列说法中正
22442
确的是
放电时,Pb作为电池的负极发生还原反应
放电时,内电路中的H+向Pb电极移动
充电时,外接电源的负极需要与Pb电极相连
充电时,阳极区附近溶液酸性减弱
【答案】C
【解析】,该原电池的员极材料是铅,铅失电子发生氧化反应,故A错误:
放电时,蓄电池内电路中H响正极〔即Pb6极)移动,故E错误;,外接电源的员极与Pb阴极相连,阴极发生的反应是PbSO4+2e-Pt^S042-,故C正确;
D、阳极反应为PbSg亦+2H2=Pba甬WTHh由电解方程式可知阳极附近电解质溶液的pH逐渐减小,酸性増强,故D错误。
.可用于电动汽车的铝一空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是
电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
以NaOH溶液为电解质时,负极反应为A1+3OH-—3e-==Al(OH)」
以NaOH溶液为电解质时,电池在工作过程中电解质溶液的pH保持不变
以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质时,正极反应都为O+2HO+4e-==4OH-
22
【答案】D
【解析】A项、放电时,电子从负极Al沿导线流向正极,故A错误;B项、以NaOH溶液为电解液时,Al易失电子作负极,且铝失去电子后变为铝离子,在氢氧化钠的溶液中铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根,因此负极反应为:Al+4OH—3e-=AlO2-+2H2O,故B错误;C项、以NaOH溶液为电解液时,电池的总反应为:4Al+4OH-+3O2—4AlO2-+2H2O,反应中消耗氢氧根离子且生成水,所以溶液的pH降低,故C错误;D项、电解质溶液显碱性或中性,发生吸氧腐蚀,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e-—4OH-,故D正确。
,它用磺酸类质子溶剂,在200°C左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为:CHOH+3O=2CO+3HO,电池示意图如下,下列
25222
说法中正确的是
2
电池工作时电子在内电路中由a极经溶液到b极
电池负极的电极反应为:CH0H+3H0—12e-==2C0+12H+
2522
电池工作时,lmol乙醇被氧化时有6mol电子转移
【答案】C
【解析】,燃料乙醇在员极发生失电子的反应,氧气是在正极上发生得电子的反应,则丑为员极,故A错误;,电子在外电踣中由赳极经滚液到b极,内电路中是电解质溶液中的阴阳离子定向移动,故B错误;,正极上是氧气得电子的还原反应,在酸性电解质环境下,正极的电极反应为:沪=2吐0,燃料乙醇在员极发生失电子的氧化反应,员极的电极反应为:C2H5OH+3H2O-12e=2COr+12H+,故C正确;:CiHsOHTSTg+mibO,贝Ultnol乙醇被氧化失去1湎1电子,所以lmol乙醇被氧化电路中转移12Nk的电子,故D错i吴。9
.有一种***分析仪(下图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时,通过传感器显示出来。该***分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如下图乙所示,其中的固体电解质是Y203—Na20,02—可以在
其中自由移动。下列有关叙述正确的的是()
甲
乙
甲烷
矚药亟空气
***M析仪
***分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b流向电极a
电极a的反应式为:CH+502-—8e-=C02-+2H0
432
电极b是正极,02-由电极a流向电极b
当固体电解质中有1mol02—通过时,电子转移4mol
【答案】B
【解析】趾该电池中亠为员极,b为正极,电子从员极流向正极,
a,故A错误;R甲烷所在电极a为员极,电极反应为:CH4+5tf--Se-=CO32-F2H20,故E正确;C电极b氧气得电子,生成o3-,而电极丑需要oH乍为反应物,故o3-由正极(电极b)流向员极(电极玄),故c错误,^故当固体电解质中有
2
lmfllO2^过时,电子转移2mob故D错误。。某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是()
2
HS-在硫氧化菌作用下转化为SO2-的反应为:HS-+4HO-8e-==SO2-+9H+
424
电子从b流出,经外电路流向a
如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化
,+通过质子交换膜
【答案】A
【解析】A、负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO2-,失电子发生氧化反应,电极反应式是HS-+4H0-8e-=42
SO2-+9H+,所以A选项是正确的;B、b是电池的正极,a是负极,所以电子从a流出,经外电路流向b,故B4
错误;C、如果将反应物直接燃烧,会有部分化学能转化为光能,因此能量的利用率会有变化,故:错误;D、
根据电子守恒,,+通过质子交换膜,故D错误。
(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的工作原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法
错误的是
fl
电■吐
5比
电池工作时,光能转变为电能,X为电池的负极
镀铂导电玻璃上发生氧化反应生成I-
电解质溶液中发生反应:2Ru3++3I-—^2Ru2++I-
3
电池工作时,电解质溶液中I-和13-的浓度基本不变
2
答案】B
【解析】,光能转变为电能,根据电子的流向,电极英为员极,电极Y为正极,故a说法正确;,h-^r,化合价降低,应炭生还原反应,故B说法错误;0根据示意團,电解质溶酒中发生反应週化臼1-=週舛Ir,故C说法正确;D、根据示意團,「和K的浓度基本不变,故D说法正确o
。下列叙述错误的是
,实现了将太阳能转化为电能
铜电极为正极,电极反应式为CO-8e-+8H+=CH+2H0
242
电池内H+透过质子交换膜从左向右移动
,可向装置中加入少量稀硫酸
【答案】B
【解析】,实现了太阳能转化为电能,故正确;,所
以铜是正极,铜上二氧化碳得到电子生成甲烷,即CO+8e-+8H+=CH+2H0,故错误;
交换膜向正极移动,电子流入的极是正极,所以铜是正极,即电池内氢离子透过质子交换膜从左向右移动,
故正确;,提高该人工光合系统的工作效率,故正确。
,其中固体电解质是掺杂了Y0的ZrO固体,它在高温下能4233
传导02-。图中滤纸用含有酚酞的***化钠溶液浸泡过,c、d、e、f均为惰性电极,工作后e极周围变红。下列
叙述正确的是()
d极的反应式为0+2H0+4e-=40H-
22
2
固体电解质中02-由d极向c极移动
e极上发生氧化反应,pH增大
【答案】C
【解析】趾工作后匕极周围变红,表明匕极产生OHI所以匕极发生还原反应是阴极,相应地(:极为员极,故A错误;,发生还原反应,反应式为(M4e-=2(y-,故E错误;C_阴宫子移向阳极,所以固体电解质中O2-由心极向。极移动,故C!正确De极上发生还原反应,故D错误o
一种钉(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如下图所示,下列说法不正
确的是
①
电极
Run
②
③
RijE一
1-
炭面涂亦4T
工作
Ru113-e
透壬手宅琪菇詆台处羽TiOj
去阳光
Ru11Ru11*[激缢〕
X极为电池的负极
电池工作时,光能转变为电能
电池工作时,Y极上发生还原反应
电池的电解质溶液中I-和13-的浓度不断减少
【答案】D
【解析】A、由團电子的移动方向可知,电极X为原电池的员极,故A正确;电池工作时,光能转变为电能,故B正确;5电池工作时,Y电极为原电池的正极,发生还原反也故C正确;D、由电池中发生的反应可知,IT在正极上得电子被还原为后又被氧化为晾,IT和厂相互转化,反应的实质是光敏有机物在激发态与基态的相互转化,所有化学物质都没有被损耗,故D错误。
2017年5月18日,我国海域天然气水合物试采成功,下列分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如下图所示,其中的固体电解质是丫2。3-Na?。,。2-可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是()
2