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专项提能特训(14) 新型化学电源强化练
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1.(2021·湖北适应性测试)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。
下列说法错误的是( )
A.加入HNO3降低了正极反应的活化能
B.电池工作时正极区溶液的pH降低
C.1 mol CH3CH2OH被完全氧化时有3 mol O2被还原
D.负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2↑+12H+
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B
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解析:B 该电池的负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2↑+12H+,H+向右移动通过质子交换膜,正极反应为O2+4e-+4H+===2H2O。硝酸作正极反应的催化剂,加入催化剂可以降低正极反应的活化能,故A正确;正极反应虽然消耗H+,但负极区生成的H+移向正极区,负极区H+的物质的量不变,由于生成了水,电池工作时正极区溶液的pH升高,故B错误;根据正负极电极反应可知,1 mol CH3CH2OH被完全氧化时有3 mol O2被还原,故C正确;负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2↑+12H+,故D正确。
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2.(2022·天津和平二模)锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质溶液为LiClO4的乙二醇二甲醚(CH3OCH2CH2OCH3)溶液,总反应为xLi+CFx===xLiF+C,放电产物LiF沉积在正极,工作原理如图所示:
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下列说法正确的是( )
A.外电路电子由b流向a
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替
D.正极的电极反应式为CFx+xe-+xLi+===xLiF+C
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D
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解析:D 电解质溶液为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液,总反应为xLi+CFx===xLiF+C,负极为Li,负极上Li失电子生成Li+,正极为CFx,正极反应为CFx+xe-+xLi+===xLiF+C。由上述分析可知,负极为Li,电子由负极经导线流向正极,即外电路电子由a流向b,故A错误;Li+通过离子交换膜在正极上形成LiF,所以交换膜为阳离子交换膜,故B错误;Li是活泼金属,能与乙醇反应,所以不能用LiClO4的乙醇溶液代替,故C错误;由分析可知,正极的电极反应式为CFx+xe-+xLi+===xLiF+C,故D正确。
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A.PANa是一种有机高分子聚合物,在水溶液中不会发生电离
B.PANa具有超强吸水性可避免电池充放电过程中因失水使离子导电率下降
C.放电时,负极附近pH减小
D.充电时,阳极反应为3Co(OH)2+2Ni(OH)2-5e-+5OH-===3CoOOH+2NiOOH+5H2O
解析:A PANa在水溶液中电离出聚丙烯酸根离子和Na+,应为离子化合物,A项错误;PANa是一种超强吸水聚合物,具有超强吸水性,可避免电池充放电过程中因失水使离子导电率下降,B项正确;分析题给电池反应,放电时,Zn的化合价升高,失去电子,作负极,电极反应为Zn-2e-+2OH-===ZnO+H2O,负极附近OH-浓度降低,pH减小,C项正确;充电时,Co(OH)2和Ni(OH)2在阳极失去电子得到CoOOH和NiOOH,D项正确。
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4.(2022·海南三亚期末)微生物电池是在微生物作用下将化学能转化为电能的装置。利用微生物电池处理含铬废水可以回收铬,其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
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B
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A.放电时,Li+通过锂离子导体膜向Mg极移动
B.充电时,阴极上的电极反应式为Mg2++2e-===Mg
C.可以用磷酸溶液代替非水电解质以提高电解质的导电效率
D.若负极减少12 g,则有NA个电子经电解质由负极流向正极
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专项提能特训(14)
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