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课时跟踪检测(十二) 化学电池
1.(2023·洮南市第一中学月考)氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢氧燃料电池的内部结构如图,下列说法正确的是( )
A.a处通入氧气
B.电池每消耗11.2 L氢气,电路中通过的电子为NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
C.右侧的电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O
D.左侧电极发生了还原反应
解析:选C a极是负极,通入燃料,不是通入氧气,A项错误;不知道是否为标准状况下,无法计算,B项错误;右侧是正极,通入氧气,发生的反应为O2+4e-+4H+===2H2O,C项正确;左侧是负极,发生氧化反应,D项错误。
2.(2023·辽宁省实验中学期中)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是( )
A.H+在电池工作时向O2所在的铂电极移动
B.电子由呼气的铂电极经外电路流向O2所在的铂电极
C.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
D.该电池的负极反应式为CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2↑+12H+
解析:选D 在原电池中H+移向正极,即O2所在的铂电极,A正确;在原电池中,电子由负极经外电路移向正极,即由呼气的铂电极经外电路流向O2所在的铂电极,B正确;呼气中乙醇含量越高,单位时间内转移电子越多,电流越大,从而根据电流大小计算出被测气体中酒精的含量,C正确;由题图可知,电池负极上乙醇失去电子生成乙酸,电极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O===CH3COOH+4H+,D错误。
3.燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)反应将化学能转变为电能的装置,若电解质溶液是强碱溶液,下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是( )
A.负极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-
B.负极反应式:CH4+8OH--8e-===CO2+6H2O
C.随着放电的进行,溶液的氢氧根离子浓度不变
D.放电时,溶液中的阴离子向负极移动
解析:选D 甲烷在负极失电子,发生氧化反应,结合电解质溶液、得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出负极反应式为CH4+10OH--8e-===CO+7H2O,A、B项错误;氧气在正极得电子,发生还原反应,结合电解质溶液、得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,总反应式为CH4+2O2+2OH-===CO+3H2O,故随着放电的进行,溶液的氢氧根离子浓度减小,C项错误;放电时,溶液中的阴离子向负极移动,D项正确。
4.镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、燃料易于贮运等特点。研究的燃料电池可分为镁—空气燃料电池、镁—海水燃料电池、镁—过氧化氢燃料电池、镁—次氯酸盐燃料电池。如图为镁—次氯酸盐燃料电池的工作原理图,下列有关说法正确的是( )
A.放电过程中,OH-移向正极
B.电池的总反应式为Mg+ClO-+H2O===Mg(OH)2↓+Cl-
C.镁燃料电池中,镁均为负极,发生还原反应
D.镁—过氧化氢燃料电池在酸性电解质中的正极反应式为H2O2+2H+-2e-===2H2O
解析:选B 放电时,氢氧根离子向负极移动,故A错误;由题图可知,次氯酸根离子得电子生成氯离子和氢氧根离子,Mg失电子生成氢氧化镁,故电池总反应式为Mg+ClO-+H2O===Mg(OH)2↓+Cl-,故B正确;镁燃料电池中,镁均为负极,Mg失电子发生氧化反应,故C错误;镁—过氧化氢燃料电池中,过氧化氢在正极得电子,电极反应式为H2O2+2H++2e-===2H2O,故D错误。
5.LED产品的使用为城市增添色彩。如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图,下列有关叙述正确的是 ( )
A.电路中的电子从负极经外电路到正极,再经过KOH溶液回到负极,形成闭合回路
B.a处通入氢气,b处通入氧气,该装置将化学能最终转化为电能
C.电池放电后,OH-的物质的量浓度增大
D.通入O2的电极发生反应:O2+2H2O+4e-===4OH-
解析:选D 电路中的电子从负极经外电路到正极,但是电子不经过KOH溶液,A错误;由外电路中电子的运动方向可知,a是负极,b是正极,故a处通入氢气,b处通入氧气,该装置将化学能最终转化为光能,B错误;电池放电后,电池反应产物是水,故OH-的物质的量浓度减小,C错误;电解质溶液呈碱性,通入O2的电极发生反应:O2+2H2O+4e-===4OH-,D正确。
6.(2023·济南高一检测)目前,科学家提出了一种经济而且理想的获得氢能源的循环体系(如图)。关于此循环体系,下列说法中错误的是( )
A.燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能
B.燃料电池中通入H