专题22 原电池 化学电源
1.如图所示是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如下,则卡片上的描述合理的是( )
实验后的记录: ①Cu为负极,Zn为正极
②Cu极上有气泡产生,发生还原反应
③SO42
-向Cu极移动
④若有0.5mol电子流经导线,则可产生0.25mol气体 ⑤电子的流向是:Cu→Zn
⑥正极反应式:Cu+2e-
===Cu2+,发生氧化反应
A.①②③ B.②④ C.②③④ D.③④⑤
【答案】B
【解析】①Cu为正极,Zn为负极,故①错误; ②Cu极上有气泡产生,发生还原反应,故②正确; ③SO42–
带负电荷,向负极Zn移动,故③错误;
④若有0.5mol电子流经导线,则可产生0.25mol H2,故④正确; ⑤电子的流向是:Zn→Cu,故⑤错误;
⑥正极反应式:2H++2e-= H2↑,发生还原反应,故⑥错误; 综上②④正确; 答案选B。
2.ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示,下列说法正确的是(
)
A.该装置可以在高温下工作
B.X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜 C.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+ D.该装置工作时,电能转化为化学能 【答案】C
【解析】A.高温能使微生物蛋白质凝固变性,导致电池工作失效,所以该装置不能在高温下工作,A错误;B.原电池内电路中:阳离子移向正极、阴离子移向负极,从而达到脱盐目的,所以Y为阳离子交换膜、X
-为阴离子交换膜,B错误;C.由图片可知,负极为有机废水CH3COO的电极,失电子发生氧化反应,电极
反应为CH3COO+2H2O-8e=2CO2↑+7H,C正确;D.该装置工作时为原电池,是将化学能转化为电能的装置,D错误。
3.如图所示,电化学原理与微生物工艺相组合的电解脱硝法,可除去引起水华的NO3-原理是将NO3-还原为N2。下列说法正确的是( )
--+
A.若加人的是NaNO3溶液,则导出的溶液呈碱性 B.镍电极上的电极反应式为:Ni?2e??Ni2? C.电子由石墨电极流出,经溶液流向镍电极
D.若阳极生成0.1mol气体,理论上可除去0.04molNO3 【答案】A
---【解析】A项、阴极上发生的电极反应式为:2NO3+6H2O+10e=N2+12OH,所以导出的溶液呈碱性,故A
?正确; B项、镍电极是阴极,是硝酸根离子得电子,而不是镍发生氧化反应,故B错误; C项、电子流
---
D项、入石墨电极,且电子不能经过溶液,故C错误;由电极反应2NO3+6H2O+10e=N2+12OH,生成1mol氮气消耗2mol的硝酸根离子,所以若阳极生成0.1mol气体,理论上可除去0.2 molNO3,故D错误。 4.科研人员设想用如图所示装置生产硫酸,下列说法不正确的是( )
-
A.a为负极,b为正极 C.H+从a极向b极移动 【答案】B
B.b电极发生氧化反应
D.负极反应式为:SO2+2H2O﹣2e﹣=SO42﹣+4H+
【解析】A.该原电池中,二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸,所以通入二氧化硫的电极是负极、通入氧气的电极是正极,所以a是负极、b是正极,故A正确;B.b是正极,发生还原反应,故B错误;C.原电池中阳离子向正极,而a是负极、b是正极,所以H从a极向b极移动,故C正确;D.负极上二氧化硫
-2-+
失电子发生氧化反应,电极反应式为SO2+2H2O-2e=SO4+4H,故D正确。
+
5.PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4汽车的启动电源常用蓄电池。其结构如下图所示,放电时其电池反应如下:+2H2O。根据此反应判断,下列叙述中不正确的是
A.Pb作为负极,失去电子,被氧化 B.PbO2得电子,被还原
C.负极反应是Pb+SO42--2e-===PbSO4 D.电池放电时,溶液酸性增强 【答案】D
【解析】A.根据电池反应式知,铅失电子发生氧化反应,作负极,故A正确;B.二氧化铅得电子被还原,C.Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s),故B正确;负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅,电极反应式为:故C正确;D.电池放电时,硫酸参加反应生成水,所以溶质的质量减少,溶剂的质量增加,所以溶液酸性
减弱,故D错误。
6.研究人员研制出一种可作为鱼雷和潜艇的储备电源的新型电池——锂水电池(结构如图),使用时加入水即可放电。下列关于该电池的说法不正确的是( )
A.锂为负极,钢为正极 C.工作时OH-向钢电极移动 【答案】C
B.工作时负极的电极反应式为Li-e-=Li+ D.放电时电子的流向:锂电极→导线→钢电极
【解析】A、电池以金属锂和钢为电极材料,LiOH为电解质,锂做负极,钢为正极,钢上发生还原反应,A正确;B、锂水电池中,锂是负极,发生失去电子的氧化反应:Li-e-=Li+,B正确;C、原电池中,阴离子移向原电池的负极,即放电时OH向负极锂电极移动,C错误;D、放电时电子流向为负极→导线→正极,即锂电极→导线→钢电极,D正确。
7.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能,此时硫酸铅电极处生成Pb。下列有关说法正确的是
-
A.输出电能时,外电路中的电子由硫酸铅电极流向钙电极 B.放电时电解质LiCl-KCl中的Li+向钙电极区迁移 C.电池总反应为Ca+PbSO4+2LiCl
Pb+Li2SO4+CaCl2
D.每转移0.2 mol电子,理论上消耗42.5 g LiCl 【答案】C
【解析】A. 输出电能时,电子由负极经过外电路流向正极,即从钙电极经外电路流向硫酸铅电极,A项错
+
误;B. Li带正电,放电时向正极移动,即向硫酸铅电极迁移,B项错误;C. 负极反应方程式为
Ca+2Cl??2e?=CaCl2,正极电极反应方程式为:PbSO4+2e?+2Li+=Pb+Li2SO4,则总反应方程式为:
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