小题16 新型原电池装置——备战2021年高考化学经典小题考前必刷（全国通用）

小题16 新型原电池装置 1．构建模型，掌握工作原理 2．新型电源的破题——正负极判断 (1)理论、现象判断 (2)装置图判断 3．新型电源的解题——电极反应式书写 (1)理清书写步骤 (2)燃料电池中不同环境下的电极反应式 以甲醇、O2燃料电池为例： 酸性介质， 如稀H2SO4 负极 CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋ 正极 O2＋6e－＋6H＋===3H2O 碱性介质， 如KOH溶液 负极 CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O 正极 O2＋6e－＋3H2O===6OH－ 熔融盐介质， 如K2CO3 负极 CH3OH－6e－＋3CO===4CO2↑ ＋2H2O 正极 O2＋6e－＋3CO2===3CO 高温下能传导O2－ 的固体作电解质 负极 CH3OH－6e－＋3O2－===CO2↑＋2H2O 正极 O2＋6e－===3O2－ 4.新型电源的现象及计算 利用正负极反应分析正、负极的现象，包括气体、溶液酸碱性变化、质量变化等，利用电子守恒进行相关计算。 难度：★★★☆☆ 建议用时： 20分钟 正确率 ： /15 1．某燃料电池主要构成要素如图所示，下列说法正确的是 A．电池可用于乙醛的制备 B．b电极为正极 C．电池工作时，a电极附近pH降低 D．a电极的反应式为O2+4e- -4H+ =2H2O 2．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 A．负极反应为 B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1 3．一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：该电池工作时，下列说法错误的是 A．负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L(标准状况)O2参与反应 B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高 C．电池总反应为 D．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极 4．我国科学家在研究HCOOH燃料电池方面有重大进展，装置如图所示，两电极区间用离子交换膜隔开。下列说法正确的是 A．正极电极反应式为HCOO--2e-+2OH-=HCO+H2O B．隔膜为阴离子交换膜，储液池中需补充的物质A为H2SO4 C．放电时，1mol HCOOH转化为KHCO3时，消耗11.2L氧气 D．当电路中转移1mol电子时，理论上生成87g K2SO4 5．熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是由多孔陶瓷NiO阴极、多孔陶瓷电解质(熔融碱金属碳酸盐)隔膜、多孔金属Ni阳极、金属极板构成的燃料电池。工作时，该电池的阴极(正极)反应为O2+2CO2+4e-=2CO，下列有关说法中错误的是( ) A．该电池较高的工作温度加快了阴、阳极的反应速率 B．该类电池的H2不能用CO、CH4等替代 C．该电池工作时，要避免H2、O2的接触 D．放电时，阳极(负极)反应式为2H2+2CO-4e-=2CO2+2H2O 6．NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如图，下列判断不正确的是 A．石墨电极Ⅰ为电池负极 B．工作原理示意图中的Y为N2O5 C．石墨Ⅱ电极发生的电极反应为O2+2N2O5-4e-=4NO D．每消耗0.1 mol NO2转移电子0.1 mol 7．微生物燃料电池(MFC)以厌氧微生物催化氧化有机物(如葡萄糖)，同时处理含Cu2+废水，装置如图所示，下列说法错误的是( ) A．M极为电池的负极 B．温度越高，电池工作效率越高 C．N极的电极反应为Cu2++2e-=Cu D．电池工作时，废水中的阴离子总浓度降低 8．一种新型的锂-空气电池的工作原理如图所示。关于该电池的说法中正确的是 A．电池总反应为4Li+O2+2H2O=4LiOH B．可将有机电解液改为水溶液 C．金属锂作正极，发生氧化反应 D．当有22.4LO2被还原时，溶液中有4mol Li+向多孔碳电极移动 9．一种使用(二甲亚砜)作为电解液，并用多孔的黄金作为电极的锂-空气电池的实验模型，这种实验电池在充放电100次以后，其电池容量仍能保持最初的95%。该电池放电时在多孔的黄金上氧分子与锂离子反应，形成过氧化锂，其装置如图所示。下列有关叙述正确的是( ) A．电解液