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专题05 化学能与电能(核心素养检测)
一、选择题
1.(2022春·黑龙江大庆·高一铁人中学校考期末)某种钠—空气水电池的充、放电过程原理示意图如图所示,下列有关说法错误的是
A.放电时,Na+向正极移动
B.放电时,电子由钠箔经过导线流向碳纸
C.充电时,碳纸与电源负极相连,电极反应式为4 OH- -4e- =2H2O+O2↑
D.充电时,当有0.1 mol e-通过导线时,则钠箔增重2.3 g
【答案】C
【解析】Na失电子生成Na+,O2得电子产物与电解质反应生成OH-,则钠箔为负极,碳纸为正极。A.放电时,阳离子向正极移动,则Na+向正极(碳纸)移动,A正确;B. 放电时,电子由负极沿导线流向正极,则由钠箔经过导线流向碳纸,B正确;C. 充电时,碳纸作阳极,与电源正极相连,溶液中的OH-失电子生成O2等,电极反应式为4OH- -4e- =2H2O+O2↑,C错误;D. 充电时,钠极为阴极,当有0.1 mol e-通过导线时,则有0.1molNa+得电子生成0.1molNa,则钠箔增重2.3 g,D正确;故选C。
2.(2022春·重庆·高一校联考期末)为解决淀粉厂废水中BOD严重超标的问题,有人设计了电化学降解法。如图是利用一种微生物将废水中有机物[主要成分是]的化学能转化为电能的装置,下列说法中错误的是
A.该装置工作时,从左侧经质子交换膜移向右侧
B.该装置不能在较高温度下完成
C.负极的电极反应为
D.物质X是
【答案】D
【解析】由题意利用一种微生物将废水中有机物[主要成分是(C6H10O5)n]的化学能转化为电能的装置,即为原电池,由图N极通O2,M极为有机物,则N极为正极发生还原反应,M极为负极,发生氧化反应,负极的电极反应为(C6H10O5)n+7nH2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24nH+,原电池中阳离子移向正极。A.原电池中阳离子移向正极,该装置工作时,H+从左侧经质子交换膜移向右侧,选项A正确;B.微生物在高温下会变性,所以该装置不能在较高温度下完成,选项B正确;C.M极为有机物,M极为负极,发生氧化反应,负极的电极反应为(C6H10O5)n +7nH2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24nH+,故C正确;D.由图N极通O2,则N极为正极,O2得电子结合H+生成水,物质X为水,选项D错误;答案选D。
3.(2022春·江西九江·高一校联考期末)在强碱性溶液中主要以形式存在。燃料电池工作原理如图所示。正极反应式为。提示:电池效率等于电路上通过的电子数与负极失去电子数之比。下列说法错误的是
A.Al极发生氧化反应
B.电流由Pt极经负载流向Al极
C.放电时,向Al极迁移
D.若正极生成,电路经过2.4mol电子,电池效率为60%
【答案】D
【解析】观察图示知,燃料电池中铝电极为负极,铂电极为正极。A.负极发生氧化反应,A项正确;B.电流由正极经外电路流向负极,B项正确;C.铂极为正极,铝极为负极,向负极迁移,C项正确;D.正极反应式为,,电池效率,D项错误。故选D。
4.(2022春·吉林松原·高一校考期末)已知空气—锌电池的电极反应为:锌片:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O;碳棒:O2+H2O+2e- =2OH- ,据此判断,锌片是
A.负极,被氧化 B.正极,被氧化 C.负极,被还原 D.正极,被还原
5.(2022春·黑龙江大庆·高一大庆市东风中学校考期末)科学家设计出质子膜燃料电池,实现了利用废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜燃料电池的结构如图。下列说法正确的是
A.该装置将电能转化为化学能
B.电极a为电池的负极,发生氧化反应
C.电极b上发生的反应式:
D.电路中每通过电子,理论上在电极a消耗
6.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·高一校考期末)下列四个常用电化学装置的叙述错误的是
A水果电池图
B干电池
C铅蓄电池
D氢氧燃料电池
A.水果电池中电流从铜片流出
B.干电池中锌皮作负极
C.铅蓄电池放电过程中硫酸溶液浓度减小
D.燃料电池正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-
7.(2022春·河北唐山·高一统考期末)在上海进博会中很多氢能源汽车(如图1)纷纷亮相。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构(如图2),下列说法错误的是
A.左侧为电池负极
B.右侧的电极反应式为
C.a处通入的气体为,若每消耗5.6 L,外电路转移电子数为
D.电池工作一段时间后,电解质溶液的浓度将降低
8.(2022春·辽宁·高一校联考期末)用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.电极X作负极
B.当有0.001mol反应,理论上有0.002mol电子通过外电路
C.正极电极反应式是
D.电池工作时,质子通过交换