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专题08 电化学及其应用
【真题体验】
1.【2021·山东卷】以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池,下列说法正确的是
A.放电过程中,K+均向负极移动
B.放电过程中,KOH物质的量均减小
C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大
D.消耗1 mol O2时,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2 L
【答案】C
【解析】
正极反应
负极反应
CH3OH-O2
3O2+12e-+6H2O=12OH-
2CH3OH-12e-+16OH-=2CO2-3+12H2O
总反应:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO2-3+6H2O
N2H4-O2
O2+4e-+2H2O=4OH-
N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
总反应:N2H4+O2=N2+2H2O
(CH3)2NNH2-O2
4O2+16e-+8H2O=16OH-
(CH3)2NNH2-16e-+20OH-=2CO2-3+N2+14H2O
总反应:(CH3)2NNH2+4O2+4OH-=2CO2-3+N2+6H2O
A项,放电过程中,K+均向正极移动,错误;
B项,由分析可知,CH3OH-O2、(CH3)2NNH2-O2燃料电池在放电过程中均消耗OH-,KOH物质的量减少,N2H4-O2燃料电池在放电过程中没有消耗OH-,KOH物质的量不变,错误;
C项,若各消耗1 mol燃料,则转移电子数分别为6 mol、4 mol、16 mol。则消耗等质量燃料时,转移电子数分别为 mol、 mol、 mol,则(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大,正确;
D项,由电池总反应可知,每消耗1 mol O2,生成1 mol N2,在标准状况下体积为22.4 L,错误。
2.【2020·山东卷】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 CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+
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1