内容正文:
原电池 化学电源
基础达标
1.(2023·广东卷)负载有Pt和Ag的活性炭,可选择性去除Cl-实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列说法正确的是( )
A.Ag作原电池正极
B.电子由Ag经活性炭流向Pt
C.Pt表面发生的电极反应:O2+2H2O+4e-===4OH-
D.每消耗标准状况下11.2 L的O2,最多去除1 mol Cl-
2.(2023·浙江新鳌高中段考)以甲烷燃料电池为电源电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如图所示,下列叙述错误的是( )
A.燃料电池通入氧气的电极接电解池的Y电极
B.N室中:a%<b%
C.Ⅰ、Ⅲ膜为阳离子交换膜,Ⅱ膜为阴离子交换膜
D.理论上每生成1 mol产品,需消耗甲烷的体积为2.8 L(标准状况)
3.(2023·浙江温岭温中双语学校检测)某种氢燃料电池的内部结构如图,下列说法正确的是( )
A.左侧电极是负极,发生还原反应
B.右侧电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
C.当有0.1 mol电子通过导线时,左侧消耗标准状况下1.12 L气体
D.电子由a极流出经用电器达到b极,再由b极经电解质溶液流回a极形成闭合回路
4.(2023·浙江元济高中段考)磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性,具有较长的循环寿命,放电时的反应为LixC6+Li1-xFePO4===6C+LiFePO4,某磷酸铁锂电池的切面如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.放电时,Li+脱离石墨,经电解质嵌入正极
B.充电时的阳极反应为LiFePO4-xe-===Li1-xFePO4+xLi+
C.充电时电子从电源经铝箔流入正极材料
D.若初始两电极质量相等,放电过程中当转移NA个电子时,两电极的质量差为28 g
5.(2023·浙江瑞安中学段考)某公司推出一款铁—空气燃料电池,其装置放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.放电时,M为正极
B.放电一段时间,KOH溶液浓度不变
C.充电时,N极的电极反应式中包括:Fe2O3+H2O+2e-===2FeO+2OH-
D.放电时,K+从M移向N
6.(2023·浙江瓯海一中段考)如图所示是一种可实现氢气循环利用的新型电池的放电工作原理。下列说法正确的是( )
A.放电时,M电极的电势低于N电极
B.充电过程中Na+由右池通过交换膜向左池移动
C.放电时,N极电极反应式为H2+2OH--2e-===2H2O
D.若用铅酸蓄电池作为电源充电,M电极连接铅酸蓄电池的铅电极
7.(2024·浙江衢州、丽水、湖州高三一模)一种检测空气中甲醛含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.工作时,电能转化为化学能
B.工作时,工作电极电势低,发生还原反应
C.工作时,电子由工作电极通过导线转移到对电极,再经过电解质溶液回到工作电极
D.工作时,对电极区的电极反应为O2+4e-+4H+===2H2O
综合提升
8.(2023·浙江海亮高中检测)我国科学家正在研究一种可充电Na—Zn双离子电池体系(如图)。下列说法不正确的是( )
A.闭合K1时,锌电极为电池负极
B.闭合K2时,装置中的电能转化为化学能
C.放电时,每转移0.2 mol电子,负极区电解质溶液质量增加6.5 g
D.充电时,阳极反应式为Na0.6MnO2-xe-===Na0.6-xMnO2+xNa+
9.(2024·浙江杭州高三一模)难溶电解质的溶度积Ksp难以被直接测量,根据溶液中相关离子浓度会对电池的电动势产生影响,可通过设计原电池将Ksp测出。某研究小组设计了下图所示的电池装置,已知该电池的电动势E=0.059 2×lg=0.34(V),100.74≈5.5。
下列说法不正确的是( )
A.电流方向是B→A
B.该离子交换膜是阴离子交换膜
C.Ksp(AgCl)≈1.82×10-9
D.增大AgNO3溶液浓度会增大电池的电动势
10.(教材选择性必修1第四章第一节教材内容改编)甲醇燃料电池可使甲醇作燃料时的能量转化更高效,某种甲醇燃料电池的工作原理如图所示,其电极反应如下:2CH3OH+2H2O-12e-===12H++2CO2,3O2+12H++12e-===6H2O。
(1)电极A的名称是 (填“正极”或“负极”);甲醇从 (填“b”或“c”)处通入。
(2)甲醇燃料电池供电时的总反应方程式为 。
(3)当该装置消耗64 g甲醇时,转移电子的数目为 ;若这部分电子全部用于电解水,理论上可产生标准状况下氢气 L。
1.B O2在Pt极得电子发生还原反应,Pt为正极,Ag失电子发生氧化反应,Ag为负极,A错误;电子由负极Ag经活性炭流