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特色练13原电池及新型电池
[对应学生用书P227列
1.(2022淮南二模)全固态锂电池因其能量密度大,安全性能高引起大量研究者的关注。
一种以硫化物固体为电解质的锂一硫电池的工作原理如图所示。
反应
产物
LiS-P2Ss
LizS
固态电解质
反应物
Li-
锂离子
电极a
传导陶瓷
下列说法错误的是(
)
A.Li和L2S分别为电池的负极和正极
B.电流由电极a经导线、锂电极、Li2S-PzS,固态电解质回到电极a
C.电极a的反应为Ss+16e+l6i+一8Li2S
D.疏化物固体电解质在空气中易发生反应,是实现电池实际应用的阻力
解析根据电池结构可知,放电时Li失电子发生氧化反应,则Li是负极,电极a中的
Ss得电子生成Li2S,为正极,A错误,电流由电极a经导线、锂电极、Li2SPS,固态电解质
回到电极a,B正确:电极a为正极,S得电子生成LiS,电极反应式为Ss十l6e-+16Li+
一8L2S,C正确:疏化物固体电解质在空气中易与氧气反应生成二氧化硫,是实现电池实
际应用的阻力,D正确。
答案A
2.(2022北京丰台模拟)一种微生物电池可用于污水净化、海水淡化,其工作原理如图所
示。
C0
淡水
低浓
低浓
度含
度有
NO
机废水
度水
海水
离子交换膜
高浓度有机废水高浓度含NO5废水
(含CHz0o)
下列说法正确的是()
A.a极作原电池的正极
B.处理后的含NO一3废水的pH降低
C.电池工作时,中间室的CI一移向右室,Na+移向左室,实现海水淡化
D.左室发生反应的电极反应式为CH12O6一24e-十6Hz0一6CO2↑+24H
解析由题图可知a极上CHO。被氧化生成CO2,a极为负极,b极上NO一3被还原
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生成氮气,b极为正极,A错误;b极为正极,NO一3被还原生成氮气,根据得失电子守恒
和原子守恒可知电极反应式为2NO-3+20+10e-一N2↑+12OH-,生成OH-,pH增
大,B错误:原电池中阴离子移向负极,阳离子移向正极,所以中间室的C1一移向左室,Na
+移向右室,C错误;左室CH12O6被氧化生成CO2z,电极反应式为CH2O6一24e+
60一6CO2↑+24H+,D正确。
答案D
3.(2022青岛模拟)一种高性能水系铁-氢气二次电池工作原理如图所示。
充电
H
[Fe(CN)sP-
P/(
1化
碳网
H:0
[Fe(CN))-
OH
K
K
离子交换膜
下列说法中正确的是()》
A.放电时,碳网电极为负极
B.离子交换膜为阳离子交换膜,充电时,K+通过离子交换膜从左极室移向右极室
C.放电时,负极区pH变大
D.充电时,电池总反应为2Fe(CN6A-+2H2O一2Fe(CN6)]3-+2OH-+H2↑
解析放电时,P/C电极失电子作负极,发生氧化反应,碳网电极为正极,发生还原反
应,A错误;充电时,碳网作阳极,PC电极作阴极,离子交换膜为阳离子交换膜,充电时,
K+通过离子交换膜从阳极室移向阴极室,即从右极室移向左极室,B错误;放电时,负极发
生H2一2e+2OH一2HO,负极区H减小,C错误;充电时,电池总反应为2
[Fe(CN)6-+2HzO一2Fe(CN63-+2OH-+H2↑,D正确。
答案D
4.(2022西安检测)中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸
通道内形成电池,如图所示,该电池可将可乐(H=25)中的葡萄糖作为燃料产生能量。下列
说法正确的是()
葡萄糖内酯葡萄糖
()
(CH2O)MnO,
A.a极为正极
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B.随着反应的进行,负极区溶液的pH不断增大
C.消耗0.1mol葡萄糖,电路中转移0.2mol电子
D.b极的电极反应式为MnO2+2H2O+2e-一Mn2++4OH
解析由题图可知,a极葡萄糖(CH2O6)转化为葡萄糖内酯(C6H1O6),电极反应式为
CH12O6一2e一CH1oO6十2H+,发生氧化反应,则a极为负极,A项错误:随着反应的进
行,负极区H+的浓度逐渐增大,其溶液的pH不断减小,B项错误;负极消耗O.1mol葡萄
糖,转移0.2mol电子,C项正确:因电解质溶液呈酸性,则b极的电极反应式为MnO2十4H
++2e一Mn2++2H2O,D项错误。
答案C
5.有机物液流电池因其电化学性能可调控等优点而备受关注。南京大学研究团队设计了
种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电池(图1),该电池