内容正文:
第4章《氧化还原反应和电化学》
一、单选题
1.为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D−Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池,结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。以下说法不正确的是
A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高
B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−=NiOOH(s)+H2O(l)
C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−=ZnO(s)+H2O(l)
D.放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区
2.pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示,以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液,并插入Ag-AgCl电极)和另一Ag-AgCl电极插入待测溶液中组成电池,pH与电池的电动势E存在关系:pH=。下列说法正确的是
A.如果玻璃薄膜球内电极的电势低,则该电极反应式为:AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-(0.1mol•L-1)
B.分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势,不能得出未知溶液的pH
C.玻璃膜内外氢离子浓度的差异会引起电动势的变化
D.pH计工作时,电能转化为化学能
3.如图所示2个甲分子反应生成1个丙分子和3个乙分子,下列判断错误的是
A.1个乙分子中含有2个A原子 B.M (甲) = M (乙) + M (丙)
C.该反应类型是分解反应 D.该反应一定属于氧化还原反应
4.氟离子电池是一种前景广阔的新型电池,其能量密度是目前锂电池的十倍以上且不会因为过热而造成安全风险。如图是氟离子电池工作示意图,其中充电时从乙电极流向甲电极。已知和均难溶于水。下列说法正确的是
A.放电时,甲电极上的反应为:
B.放电时,乙电极电势比甲电极低
C.充电时,导线上每通过1mol,甲电极质量增加38g
D.充电时,外加电源的正极与乙电极相连
5.下列属于氧化还原反应且反应过程中焓变与图示一致的是
A.C和反应生成 B.浓硫酸的稀释
C.铝热反应制备铁单质 D.氢氧化钾溶液与稀硝酸反应
6.下列“类比”合理的是
A.与反应生成和,则与反应生成和
B.与反应生成和,则与反应生成与
C.与盐酸反应生成和,则与盐酸反应生成和
D.溶液与少量溶液反应生成和,则氨水与少量溶液反应生成和
7.下列说法正确的是
A.漂粉精的主要成分为Ca(ClO)2
B.18世纪70年代,瑞典科学家舍勒首次发现并命名了氯元素
C.SO2有毒,所以不能使用SO2漂白食品
D.当NaCl溶液插入电极并接通电源时,带正电荷的水合钠离子向与电源正极相连的电极移动
8.以锂硫电池(电池的总反应为2Li + xS= Li2Sx )为电源,电解含(NH4)2SO4的废水制备硫酸和化肥的原理如图(不考虑其他杂质离子的反应)。下列说法正确的是
A.a为锂硫电池的负极
B.电解池中膜1和膜2都是阳离子交换膜
C.锂硫电池每消耗2.8g锂,理论上M室产生2.24L气体(标准状况)
D.电解一段时间后,原料室中溶液的pH会下降
9.我国科研团队成功研究出高比能量、低成本的钠离子二次电池,其工作原理如图所示。已知电池反应:Na1-xMnO2+NaxCnNaMnO2+nC。下列说法错误的是
A.放电过程中,上的电势高于石墨烯/Al上的电势
B.放电时,正极发生反应
C.充电时,外接电源的负极连接石墨烯/Al电极
D.充电时,由石墨烯/Al电极脱嵌移向电极
10.研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如图所示。质子交换膜只允许H+自由通过,下列说法错误的是
A.电子由Pt电极流向C电极
B.电池工作时正极区溶液的降低
C.常温常压下,被还原同时有被氧化
D.负极反应为
11.第二代钠离子电池是负极为镶嵌在硬碳中的钠、正极为锰基高锰普鲁士白{}的一种新型二次电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,正极反应为
B.放电时,B极发生还原反应
C.充电时,穿过离子交换膜在B极上得电子
D.充电时,A极接外加电源的正极
12.一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料,以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物为固态电解质,电池总反应为:。下列说法不正确的是
A.放电时,含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极
B.充电时,阴极反应:
C.有机高聚物中含有极性键、非极性键和氢键
D.合成有机高聚物的单体:
二、填空题
13.如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题:
(1)通入氧气的电极为 (填“正极”