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讲评拓展课培优练(二) 新型化学电源
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1.一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如图所示,其中在VB2电极发生反应:VB2+16OH--11e-===V+4H2O该电池工作时,下列说法错误的是( )
A.负载通过0.04 mol电子时,有0.224 L(标准状况)O2参与反应
B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C.电池总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O===
D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极
2.甲醇燃料电池(DMFC)可用于笔记本电脑、汽车、遥感通信设备等,它的一极通入甲醇,一极通入氧气;电解质是质子交换膜,它能传导氢离子(H+)。电池工作时,甲醇被氧化为二氧化碳和水,氧气在电极上的反应是O2+4H++4e-===2H2O。下列叙述中不正确的是( )
A.负极的反应式为CH3OH+H2O-6e-===CO2↑+6H+
B.电池的总反应式是2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O
C.电池工作时,H+由正极移向负极
D.电池工作时,电子从通入甲醇的一极流出,经外电路流入通氧气的一极
3.已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以H存在。我国研究的Al-H2O2燃料电池可用于深海资源的勘查、军事侦察等国防科技领域,装置示意图如图。下列说法错误的是( )
A.电池工作时,溶液中OH-通过阴离子交换膜向Al极迁移
B.Ni极的电极反应是H+2e-+H2O===3OH-
C.电池工作结束后,电解质溶液的pH降低
D.Al电极质量减少13.5 g,电路中通过9.03×1023个电子
4.某燃料电池主要构成要素如图所示,下列说法正确的是( )
A.该电池可用于乙醛的制备
B.b电极为正极
C.电池工作时,a电极附近pH降低
D.a电极的反应式为O2-4e-+4H+===2H2O
5.熔融钠—硫电池性能优良,是具有应用前景的储能电池。如图中的电池反应为2Na+xSNa2Sx(x=5~3,难溶于熔融硫),下列说法错误的是( )
A.Na2S4的电子式为
B.放电时正极反应为xS+2Na++2e-===Na2Sx
C.Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极
D.该电池是以Na-β-Al2O3为隔膜的二次电池
6.液流电池是利用正、负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池。如图为一种中性Zn/Fe液流电池的结构及工作原理图。下列有关说法正确的是( )
A.充电时电极A连接电源正极
B.放电时阳离子通过离子交换膜到电极A
C.充电时阴极电极反应:ZnB+2e-===Zn+4Br-
D.放电时负极区离子浓度增大,正极区离子浓度减小
二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题目要求)
7.某微生物燃料电池在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景,其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.电极电势a<b,电极b上发生氧化反应
B.HS-在硫氧化菌作用下发生反应===+9H+
C.若该电池外电路有0.4 mol电子转移,则有0.45 mol H+迁移到b极。
D.该燃料电池在高温下进行效率更高
8.全钒液流储能电池是一种新型的绿色环保储能系统。它将电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中,通过外接泵把电解液压入电池堆体内,在机械动力作用下,使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动,并采用质子交换膜作为电池组的隔膜。已知该电池放电时,左罐颜色由黄色变为蓝色。
离子种类
V
VO2+
V3+
V2+
颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色
下列说法正确的是( )
A.该电池工作原理为V+V2++H2OVO2++V3++2OH-
B.a和b接用电器时,左罐电动势高于右罐
C.电池储能时,电池负极溶液颜色变为紫色
D.a和b接电源时,理论上当电路中通过3 mol e-时,必有3 mol H+由右侧向左侧迁移
9.一种新型水系有机液流电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.放电时多孔石墨电极为正极
B.放电时,Pb电极区溶液pH减小
C.电池总反应可表示为+Pb+H2SO4 +PbSO4
D.充电时,外电路通过a mol电子时,Pb电极减重96a g
三、非选择题
10.镁—H2O2酸性电池采用海水作电解质溶液(加入一定量酸)。
(1)该电池负极反应为_____________________________________。
(2)电池工作时,正极周围海水的pH________(填“增大”或“减小”)。
(3)溶液中的H+向________(填“负极”或“正极”)移动。
(4)电池总反应为__________________________________________________