内容正文:
——电化学基础
【专题训练】
1.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为16Li+xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是( )
A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4
B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 g
C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多
答案:D 解析:A对:原电池工作时,Li+向正极移动,则a为正极,正极上发生还原反应,a极发生的电极反应有S8+2Li++2e-===Li2S8、3Li2S8+2Li++2e-===4Li2S6、2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4、Li2S4+2Li++2e-===2Li2S2等。B对:电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子时,氧化Li的物质的量为0.02 mol,质量为0.14 g。C对:石墨烯能导电,利用石墨烯作电极,可提高电极a的导电性。D错:电池充电时电极a发生反应:2Li2S2-2e-=== Li2S4+2Li+,充电时间越长,电池中Li2S2的量越少。
2.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作氧化剂,KOH溶液作电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( )
A.b极发生氧化反应
B.a极的反应式:N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O
C.放电时,电流从a极经过负载流向b极
D.其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜
答案:B 解析:燃料电池燃料(N2H4)在负极(a极)发生氧化反应:N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O,O2在正极(b极)发生还原反应:O2+4e-+2H2O===4OH-,总反应为N2H4+O2===N2+2H2O,A项错误,B项正确;放电时电流由正极流向负极,C项错误;OH-在正极生成,移向负极消耗,所以离子交换膜应让OH-通过,故选用阴离子交换膜,D项错误。
3.我国对“可呼吸”的钠-二氧化碳电池的研究取得突破性进展。该电池的总反应式为:4Na+3CO22Na2CO3+C,其工作原理如图所示(放电时产生的Na2CO3固体储存于碳纳米管中)。下列说法不正确的是