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特色小卷18 原电池、电解池的工作原理(特色考点)
[时间:40分钟]
NaBH4-H2O2 燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池,其工作原理如图所示。下列有关 NaBH4-H2O2 燃料电池的说法错误的是( )
A.b 为正极,电极反应为H2O2+2e-===2OH-
B.放电过程中,a 极区 B 元素被氧化
C.放电过程中,b 极区 NaOH 浓度增大
D.电池中的离子交换膜为阳离子交换膜
光伏发电是利用太阳能的主要方式之一。图1为光伏发电装置,图2为电解制备绿色硝化剂N2O5的装置(c、d为Pt电极)。下列说法不正确的是( )
A.光伏发电装置中N型半导体为负极
B.生成N2O5的电极反应式为N2O4-2e-+2HNO3===2N2O5+2H+
C.电解一段时间后,阴极室溶液pH增大
D.通过该装置可以实现光能→电能→化学能的转化
某种热激活电池的结构如图所示,该电池放电后的产物为Li7Si3和LiMn2O4,下列说法正确的是( )
A.放电过程中,Li+移向a极区
B.该电池中火药燃烧将化学能转化为电能
C.常温时,在a、b间连接电流表,指针偏转
D.放电时,a极的电极反应方程式为3Li13Si4-11e-===4Li7Si3+11Li+
为提升电池循环效率和稳定性,科学家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,
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结构如图所示。电池反应为Zn+2NiOOH+H2OZnO+2Ni(OH)2。下列说法错误的是( )
A.放电过程中OH-通过隔膜从负极区移向正极区
B.充电时阳极反应为Ni(OH)2+OH--e-===NiOOH+H2O
C.放电时负极反应为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O
D.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
LiFePO4可用作锂离子电池的电极材料,下图为Ca-LiFePO4可充电电池的工作原理示意图,锂离子导体膜只允许Li+通过。下列说法错误的是( )
A.PO呈正四面体结构
B.钙电极电势较LiFePO4电极电势低
C.放电时的总反应式为2Li1-xFePO4+xCa+2xLi+===xCa2++2LiFePO4
D.充电时,当转移0.4 mol电子时,理论上左室中电解质的质量减轻了8 g
科学家发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如下,电极为金属锌和选择性催化材料。放电时,温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法正确的是( )
A.放电时,负极区pH升高
B.放电时,1 mol CO2转化为HCOOH,转移电子的物质的量为4 mol
C.充电时,Zn电极连电源正极
D.充电时,产生22.4 L(标准状况下)O2,生成的Zn为130 g
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[Fe(CN)6]3-可将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫,自身还原为[Fe(CN)6]4-。工业上常采用如图所示的电解装置,通电电解,然后通入H2S 加以处理。下列说法不正确的是( )
A.电解时阳极反应式为[Fe(CN)6]4--e-===[Fe(CN)6]3-
B.电解时阴极反应式为2HCO+2e-===H2↑+2CO
C.当电解过程中有标准状况下 22.4 L的H2生成时,溶液中有 32 g S析出(溶解忽略不计)
D.整个过程中需要不断补充K4[Fe(CN)6]与KHCO3
微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。某污水处理厂利用微生物燃料电池处理含铬废水的工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.电池工作时a极发生氧化反应
B.a极的电极反应式为CH3OH-6e-+H2O===CO2↑+6H+
C.每处理1 mol Cr2O,a电极上会生成1 mol CO2
D.电池工作一段时间后,右边溶液的酸性增强
如图所示,甲池的总反应式为N2H4+O2===N2+2H2O,下列关于该电池工作时的说法正确的是( )
A.该装置工作时,Ag电极上有气体生成
B.甲池中负极反应为N2H4-4e-===N2+4H+
C.甲池和乙池中的溶液的pH均减小
D.当甲池中消耗 0.1 mol N2H4时,乙池中理论上最多产生6.4 g固体
铜基配合物电催化还原CO2的装置原理如图所示,下列说法不正确的是( )
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A.石墨烯为阳极,发生电极反应为CO2+2e-+2H+===HCOOH
B.Pt电极附近溶液的pH减小
C.每转移2 mol电子,阳极室、阴极室溶液质量变化量的差值为28 g
D.该装置可减少CO