A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的 ZnO分散度高 B.充电时阳极反应为 Ni(OH)2(s)+OH(aq)-e===NiOOH(s)+H2O(l) C.放电时负极反应为 Zn(s)+2OH(aq) -2e===ZnO(s)+H2O(l) D.放电过程中 OH 通过隔膜从负极区移向正极区
解析:选D。该电池采用的三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,可以高效沉积ZnO,且所沉积的ZnO分散度高,A正确;根据题干中总反应可知,该电池充电时,Ni(OH)2在阳极发生氧化反应生成NiOOH,其电极反应式为Ni(OH)2(s)+OH(aq)-e===NiOOH(s)+H2O(l),B正确;放电时Zn在负极发生氧化反应生成ZnO,电极反应式为Zn(s)+2OH(aq) -2e===ZnO(s)+H2O(l),C正确;电池放电过程中,OH等阴离子通过隔膜从正极区移向负极区,D错误。
4.(2019·高考天津卷)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是( )
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
A. 放电时,a电极反应为I2Br+2e===2I+Br B.放电时,溶液中离子的数目增大
C.充电时,b电极每增重0.65 g,溶液中有0.02 mol I被氧化 D.充电时,a电极接外电源负极
解析:选D。根据电池的工作原理示意图可知,放电时a电极上I2Br转化为Br和I,电极反应为I2Br+2e===2I+Br,A项正确;放电时正极区I2Br转化为Br和I,负极区Zn转化为Zn,溶液中离子的数目增大,B项正确;充电时b电极发生反应Zn+2e===Zn,b电极增重0.65 g时,转移0.02 mol e,a电极发生反应2I+Br-2e===I2Br,根据各电极上转移电子数相同,则有0.02 mol I被氧化,C项正确;放电时a电极为正极,充电时,a电极为阳极,接外电源正极,D项错误。
--
-
-
-
-
2+
2+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
一、单项选择题
1.下列过程属于化学能转化为电能的是( )
A.行人踩踏发电瓷砖(原理是利用行人踩踏地板产生的振动来发电) B.智能手机电池放电 C.汽车发电机中汽油燃烧 D.氢氧化钠与盐酸反应
解析:选B。A选项,动能转化为电能,错误;B选项,化学能转化为电能,正确;C选项,化学能转化为动能,错误;D选项,化学能转化为热能,错误。
2.下列电池工作时,O2在正极放电的是( )
A.锌锰电池 D.镍镉电池 - B.氢燃料电池 C.铅蓄电池 -解析:选B。锌锰电池,正极反应:MnO2+H2O+e===MnOOH+OH,MnO2在正极放电,A错误。氢燃料电池,正极反应(酸性条件下):O2+4H+4e===2H2O,O2在正极放电,B正确。铅蓄电池,正极反应:PbO2+4H+SO4+2e===PbSO4+2H2O,PbO2在正极放电,C错误。镍镉电池,正极反应:NiOOH+H2O+e===Ni(OH)2+OH,NiOOH在正极放电,D错误。
3.图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示( )
-
-
+
2-
-
+
-
A.铜棒的质量 C.c(H)
+
B.c(Zn) D.c(SO4)
+
2-
2+
解析:选C。该装置构成原电池,Zn是负极,Cu是正极。A.在正极Cu上溶液中的H
-
获得电子变为氢气,Cu棒的质量不变,错误;B.由于Zn是负极,不断发生反应Zn-2e===Zn
+
2+
+
+
2
,所以溶液中 c(Zn)逐渐增大,错误;C.由于反应不断消耗H,所以溶液中c(H)逐渐
2-
减小,正确;D.SO4不参加反应,其浓度不变,错误。
4.(2020·广州模拟)某小组为研究原电池原理,设计如图装置,下列叙述正确的是( )
A.若X为Fe,Y为Cu,则铁为正极
B.若X为Fe,Y为Cu,则电子由铜片流向铁片 C.若X为Fe,Y为C,则碳棒上有红色固体析出 D.若X为Cu,Y为Zn,则锌片发生还原反应
解析:选C。Fe比Cu活泼,Fe做负极,电子从Fe流向Cu,故A、B错误;若X为Fe,Y为C,电解质为硫酸铜,则正极碳棒上析出Cu,故C正确;Zn比Cu活泼,Zn做负极,发生氧化反应,故D错误。
5.(教材改编题)根据下图,下列判断中正确的是( )
A.烧杯a中的溶液pH降低 B.烧杯b中发生氧化反应
C.烧杯a中发生的反应为2H+2e===H2↑ D.烧杯b中发生的反应为2Cl-2e===Cl2↑
解析:选B。据图示锌电极失去电子,该极上发生氧化反应,故B正确;烧杯a中O2
得到电子,发生反应:O2+4e+2H2O===4OH,使pH升高,故A、C错;锌为负极,失去电子,发生反应:Zn-2e===Zn,故D错。
6.(2020·泰州模拟)金属锂燃料电池是一种新型电池,比锂离子电池具有更高的能量密度。它无电时也无需充电,只需更换其中的某些材料即可,其工作示意图如下,下列说法正确的是( )
-
2+-
-
-
-
+
-
A.放电时,通入空气的一极为负极 B.放电时,电池反应为4Li+O2===2Li2O C.有机电解液可以是乙醇等无水有机物 D.在更换锂电极的同时,要更换水性电解液
解析:选D。A.放电时,Li电极为负极,错误;B.放电时,电池反应为4Li+O2+
2H2O===4LiOH,错误;C.因为有锂存在,就不能用乙醇,锂和乙醇反应,错误;D.水性电解液中不断消耗水并有LiOH生成,随着反应的进行,形成LiOH的饱和溶液,不利于Li的流动,所以在更换锂电极的同时,要更换水性电解液,正确。
二、不定项选择题
7.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜电池将化学能转变成电能的同时,实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,降低了成本,提高了效益,其原理如图所示。下列说法错误的是( )
+
A.Pt1电极附近发生的反应为SO2+2H2O-2e===SO4+4H B.Pt2电极附近发生的反应为O2+4e===2O
C.该电池放电时电子从Pt1电极经过外电路流到Pt2电极 D.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1
解析:选B。电池总反应是2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,Pt1为负极,电极反应为SO2+2H2O-2e===SO4+4H,Pt2为正极,电极反应为O2+4e+4H===2H2O,A、C、D正确,B错误。
8.某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性:Cr2O7>Fe,设计了盐桥式的原电池,如图所示。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是( )
2-
3+
-
2-
+
-
+
-
2--
2-
+
A.甲烧杯的溶液中发生还原反应
B.乙烧杯中发生的电极反应为2Cr+7H2O-6e===Cr2O7+14H C.外电路的电流方向为从b到a
D.电池工作时,盐桥中的SO4移向乙烧杯
解析:选C。A项,甲烧杯中发生的反应为Fe-e===Fe,为氧化反应,错误;B项,乙烧杯中Cr2O7发生还原反应,得到电子,错误;C项,a极为负极,b极为正极,外电路的电流方向为由b到a,正确;D项,SO4向负极移动,即移向甲烧杯,错误。
9.据报道,用甲酸提供氢气的燃料电池由瑞士科技工作者开发成功。燃料电池包括两个部分:甲(HYFORM)中使用钌(Ru)基催化剂从甲酸中产生氢气;乙(PEMFC)是以NaOH为电解质的氢氧燃料电池。装置的原理示意图如图。下列有关说法错误的是( )
2-
2-
2+
-
3+
2-
3+
-
2-
+