内容正文:
专题四 电化学基础
选择题突破1 原电池与新型电源
(1)电极的判定及电极反应正误判断。 (2)溶液中离子的移动方向和电极附近溶液浓度变化或pH变化等。 (3)二次电池的电极连接及充、放电时反应原理的分析。 (4)新型化学电源的工作原理分析及电子守恒法有关计算。
消除盲点 弥补知识短板
(1)原电池工作时,电子流向为负极→导线→正极→电解质溶液→负极。 ( )
(2)化学电池的正极电势高于负极。 ( )
(3)铅酸蓄电池工作时,H+移向负极。 ( )
(4)二次电池充电时,电池的负极应外接电源的正极。 ( )
(5)燃料电池的负极通入燃料发生氧化反应,正极通入O2或其他助燃剂发生还原反应。 ( )
(6)CH4—KOH(aq)—O2形成燃料电池,正极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O。 ( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
盐酸羟胺(NH3OHCl)是一种常见的还原剂和显像剂,其化学性质类似NH4Cl。工业上采用如图所示装置进行制备。不考虑溶液体积的变化。
请回答:
(1)正极反应式为_____________________________________________。
(2)负极反应式为_____________________________________________。
(3)理论上,当有标准状况下3.36 L H2参与反应时,左室溶液质量增加________g。
[解析] 含Fe的催化电极为正极,电极反应式为NO+3e-+4H+===NH3OH+;Pt电极为负极,电极反应式为H2-2e-===2H+。(3)结合电极反应:H2-2e-===2H+,消耗标准状况下3.36 L H2共转移0.3 mol电子,则必有0.3 mol H+由右室流向左室,结合NO+3e-+4H+===NH3OH+可知,参加反应的NO为0.1 mol,故左室增加了0.1 mol NO和0.3 mol H+,其质量总和为3.3 g。
[答案] (1)NO+3e-+4H+===NH3OH+ (2)H2-2e-===2H+ (3)3.3
(1)关于二次电池的充电要注意:
①二次电池充电时,电池正极连接电源正极,电池负极连接电源负极,即“正接正,负接负”。
②放电时负极反应与充电时阴极反应相反,同理放电时正极反应与充电时阳极反应相反。
(2)进行电极反应式书写与判断时,要注意:
①介质中粒子的成分及其性质,以及是否参与电极反应。
②电子是否守恒,得失电子是否正确。
原电池的工作原理
发散思维 拓展答题视野
1.(2025·黑吉辽蒙卷,T13)一种基于Cu2O的储氯电池装置如图,放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极,b极仍增重。关于图中装置所示电池,下列说法错误的是( )
A.放电时Na+向b极迁移
B.该电池可用于海水脱盐
C.a极反应:Cu2O+2H2O+Cl--2e-===Cu2(OH)3Cl+H+
D.若以Ag/AgCl电极代替a极,电池将失去储氯能力
D [原电池中,阳离子移向正极,即放电时,Na+向b极迁移,A正确;由两个电极的物质转化可知,a极消耗电解质溶液中的Cl-,b极消耗电解质溶液中的Na+,故电池工作时,NaCl浓度逐渐减小,则该电池可用于海水脱盐,B正确;结合a极的物质转化及得失电子守恒、元素守恒,可知a极的电极反应式为Cu2O-2e-+Cl-+2H2O===Cu2(OH)3Cl+H+,C正确;将b极换成Ag/AgCl电极,b极仍增重,说明b极上Ag→AgCl,Ag由0价升高为+1价,发生氧化反应,此时b极为原电池负极,则相比于Cu2O/Cu2(OH)3Cl电极,Ag/AgCl电极的电极电势更低,结合原装置中Cu2O/Cu2(OH)3Cl电极作负极可知,电极电势:Ag/AgCl<Cu2O/Cu2(OH)3Cl<NaTi2(PO4)3/Na3Ti2(PO4)3,因此若将a极换为Ag/AgCl电极,则a极作原电池的负极,Ag转化为AgCl,该电池仍能起到储氯的作用,D错误。]
2.(2025·广东卷,T14)一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上MnO2减少;电极材料每转移1 mol电子,对应的理论容量为26.8 A·h。下列说法错误的是( )
A.充电时Ⅱ为阳极
B.放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C.放电时负极反应为MnS-2e-===S+Mn2+
D.充电时16 g S能提供的理论容量为26.8 A·h
B [根据题给已知信息可知,放电时,电极Ⅱ上MnO2减少,说明电极Ⅱ上MnO2得电子发生还原反应转化为Mn2+进入溶液中,故电极Ⅱ作正极,电极反应式为MnO2+2e-+2H2O===Mn2++4OH-,放电时电极Ⅰ为负极,电极反应式为MnS-2e-===S+Mn2+。结合上述分析可知,充电时电极Ⅱ为阳极,A正确;结合放电时电极Ⅱ上的反应可知,Ⅱ极室溶液中c(OH-)增大,溶液pH升高,B错误;结合上述分析可知,C正确;充电时,电极Ⅰ上发生的电极反应式为S+Mn2++2e-===MnS,16 g S的物质的量为0.5 mol,完全反应可转移1 mol电子,结合题干信息可知,16 g S能提供的理论容量为26.8 A·h,D正确。]
3.(2024·新课标全国卷,T6)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作(血糖浓度以葡萄糖浓度计)。
电池工作时,下列叙述错误的是( )
A.电池总反应为2C6H12O6+O2===2C6H12O7
B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C.消耗18 mg葡萄糖,理论上a电极有0.4 mmol电子流入
D.两电极间血液中的Na+在电场驱动下的迁移方向为b→a
C [由题中信息可知,当电池开始工作时,a电极为电池正极,血液中的O2在a电极上得电子生成OH-,电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-;b电极为电池负极, Cu2O在b电极上失电子转化成CuO,电极反应式为Cu2O-2e-+2OH-===2CuO+H2O,然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸,CuO被还原为Cu2O,则电池总反应为2C6H12O6+O2===2C6H12O7,A正确;b电极上CuO将葡萄糖氧化为葡萄糖酸后被还原为Cu2O,Cu2O在b电极上失电子转化成CuO,在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变,因此,CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用,B正确;根据反应2C6H12O6+O2===2C6H12O7可知,1 mol C6H12O6参加反应时转移2 mol电子,18 mg C6H12O6的物质的量为0.1 mmol,则消耗18 mg葡萄糖时,理论上a电极有0.2 mmol电子流入,C错误;原电池中阳离子从负极移向正极,故Na+迁移方向为b→a,D正确。]
根据此题,请回答下列问题:
(1)a为________极,a、b电极发生的电极反应式分别为__________________________________________________________________、
__________________________________________________________________。
(2)电子从________(填“a”或“b”)电极流出。
[答案] (1)正 O2+4e-+2H2O===4OH- Cu2O-2e-+2OH-===2CuO+H2O (2)b
4.(2024·安徽卷,T11)我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极,以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是( )
A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B.电池总反应为+ZnZn2++3I-
C.充电时,阴极被还原的Zn2+主要来自Zn-TCPP
D.放电时,消耗0.65 g Zn,理论上转移0.02 mol电子
C [由图中信息可知,该新型水系锌电池的负极是锌,正极是超分子材料;负极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,则充电时,该电极为阴极,电极反应式为Zn2++2e-===Zn;正极上发生+2e-===3I-,则充电时,该电极为阳极,电极反应式为3I--2e-===。标注框内所示结构属于配合物,配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等多种共价键,还有由N提供孤电子对、Zn2+提供空轨道形成的配位键,A正确;由以上分析可知,该电池总反应为+ZnZn2++3I-,B正确;充电时,阴极的电极反应式为Zn2++2e-===Zn,被还原的Zn2+主要来自电解质溶液,C错误;放电时,负极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,因此消耗0.65 g Zn(物质的量为0.01 mol),理论上转移0.02 mol电子,D正确。]
(2025·滁州一模)我国科学家发明了一种以和MnO2为电极材料的新型电池,内部结构如下图所示,其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时电极材料转化为。下列说法错误的是( )
A.充电时,外电源的负极连接b电极
B.充电时,①区溶液中的S向②区迁移
C.放电时,转移2 mol电子时②区溶液增重174 g
D.放电时,a电极的电极反应式为MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O
B [放电时,电极材料转化为,电极反应式为-2ne-===+2nK+,该电极是原电池的负极,生成的K+需要通过阳离子交换膜进入②区,故该电极反应在③区发生,即b电极为放电时的负极,故a电极为放电时的正极,在①区二氧化锰得电子发生电极反应MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O,阳离子的消耗多于生成,故硫酸根离子通过阴离子交换膜进入②区,且可知①区为酸性,③区为碱性。放电时,①区溶液中的硫酸根离子向②区迁移,则充电时,硫酸根离子迁移方向与放电时相反,B错误。]
1.二次电池思维模型
2.燃料电池类题目的思维模型
3.新型化学电源类题目的解答思路
4.化学电池中电极反应式的书写思路
1.(2025·邯郸模拟)目前发展势头强劲的绿色环保储能电池——钒电池的工作原理如图所示,放电时电子由B极沿导线向A极移动,电解质溶液含硫酸。下列说法错误的是( )
A.电池工作时A极的电势低于B极,充电时A极与电源正极连接
B.放电时H+由B极经离子交换膜向A极移动
C.充电时A极的电极反应式为VO2+-e-+H2O===V+2H+
D.电解液在电池内循环带出部分热量,使电池更安全
A [放电时电子由B极沿导线移向A极,则放电时B极为原电池的负极,该极发生氧化反应:V2+-e-===V3+;放电时,A为正极,该极发生还原反应:V+e-+2H+===VO2++H2O。电池工作时,A极为正极,B极为负极,A极的电势高于B极,充电时A极为阳极,与电源正极连接,A错误;原电池(放电时)中,阳离子移向正极,阴离子移向负极,所以放电时H+移向A极,B正确;放电时A极反应为V+e-+2H+===VO2++H2O,充电时为其逆过程:VO2+-e-+H2O===V+2H+,C正确;此电池的电解液在电池内循环带出部分热量,防止电池温度过高,从而使电池更安全,D正确。]
2.(2025·湖北新八校5月联考)全球氮循环对维持生态平衡具有至关重要的作用,Zn-N/乙醇电池系统具有良好的充放电循环稳定性,工作原理如图所示,可以实现污水脱硝、能源转化以及化学品合成的协同增效。下列叙述正确的是( )
A.充电时,阴极的电极反应式:N+8e-+9H+===NH3+3H2O
B.放电时,OH-通过离子交换膜由右侧移向左侧
C.充放电过程中,储液罐甲的液流体系中可合成CH3COONH4
D.放电时,每生成1 mol Zn的同时消耗0.5 mol乙醇
C [由题图可知,放电时,Zn失去电子生成[Zn(OH)4]2-,则Zn板为负极,电极反应式为Zn-2e-+4OH-===[Zn(OH)4]2-,正极为硝酸根离子被还原为NH3,正极的电极反应式为N+8e-+9H+===NH3+3H2O,此时OH-通过离子交换膜由左侧移向右侧;充电时,阴极的电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-===Zn+4OH-,阳极的乙醇被氧化为乙酸,电极反应式为C2H5OH-4e-+4OH-===CH3COOH+3H2O,此时OH-通过离子交换膜由右侧移向左侧,且生成的氨和醋酸反应生成CH3COONH4。由以上分析可知,A错误;放电时,阴离子向负极移动, OH-通过离子交换膜由左侧移向右侧,B错误;充放电过程中,生成的NH3和醋酸可以在储液罐甲中合成CH3COONH4,C正确;根据电子转移关系,充电时,每生成1 mol Zn的同时消耗0.5 mol 乙醇,D错误。]
3.(2025·重庆联考)一种新型短路膜电池分离CO2装置如下图所示。下列说法正确的是( )
A.负极反应为H2+2OH--2e-===H2O
B.正极反应消耗22.4 L O2,理论上需要转移4 mol电子
C.该装置用于空气中CO2的捕获,CO2最终由出口A流出
D.短路膜和常见的离子交换膜不同,它既能传递离子,还可以传递电子
D [由题图可知,通入氢气的一极为负极,电极反应式为H2-2e-===2H+,H+与HC反应生成CO2,通入氧气的一极为正极,电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-,CO2与OH-反应生成C,A错误;题目中未指明在标准状况下,无法根据气体的体积确定转移的电子的物质的量,B错误;该装置用于空气中CO2的捕获,CO2与正极生成的OH-反应生成C,出口A流出的气体不含CO2,C错误;短路膜中存在电子运动,与常见的离子交换膜不同,它既能传递离子,还可以传递电子,D正确。]
4.(2025·河南名校)某双离子电池如图所示。该电池以并五苯四酮(PCT)和石墨为电极,以室温离子液体[Pyr14]+[TFSI]-为电解液,离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知充电时,PCT电极发生还原反应。下列说法错误的是( )
A.充电时,PCT电极是阴极
B.[Pyr14]+脱离PCT电极时,电池处于放电过程
C.充电时,石墨电极发生反应Cx[TFSI]y+ye-===xC+y[TFSI]-
D.0.5 mol PCT完全反应,理论上嵌入石墨电极2 mol [TFSI]-
C [已知充电时,PCT电极发生还原反应,则PCT电极为阴极,石墨电极为阳极,则放电时,PCT电极为负极,石墨电极为正极。由分析可知,充电时,PCT电极是阴极,A正确;充电时,PCT电极为阴极,阳离子向阴极移动,[Pyr14]+向PCT电极移动,因此,[Pyr14]+脱离PCT电极时,电池处于放电过程,B正确;充电时,石墨电极发生氧化反应,[TFSI]-嵌入电极,反应式为xC+y[TFSI]--ye-===Cx[TFSI]y,C错误;由题图可知,PCT完全反应时C22H10O4+4e-===C22H10,0.5 mol PCT完全反应,转移2 mol电子,理论上嵌入石墨电极2 mol [TFSI]-,D正确。]
专题数智作业(十四)
选择题突破 原电池与新型电源
(分值:40分)
(每小题5分,每小题有一个或两个选项符合题目要求)
1.(2025·南昌一模)我国科学家开发了一种自充电水系Zn-NaFe[Fe(CN)6]电池,电池电能耗尽后,无需外接电源,可通过H2O2实现电池自充电,电池工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.该电池装置的负极材料需足量
B.放电时,S向Zn电极移动
C.放电时,右侧电极反应为NaFe[Fe(CN)6]+xe-+xNa+===Na1+xFe[Fe(CN)6]
D.自充电时,每消耗1 mol H2O2,溶液中增加2x mol Na+
D [放电时,负极反应为Zn→Zn2+,正极反应为NaFe[Fe(CN)6]→Na1+xFe[Fe(CN)6];自充电时,Na1+xFe[Fe(CN)6]→NaFe[Fe(CN)6];同时H2O2被还原。该电池的负极材料Zn在放电时会溶解,而充电时不能再生,因此负极材料Zn需足量,A正确;放电时,Zn为负极,发生反应Zn-2e-===Zn2+,附近阳离子浓度增加,因此S向Zn电极移动保持溶液呈电中性,B正确;放电时,正极反应为NaFe[Fe(CN)6]与Na+结合得电子形成Na1+xFe[Fe(CN)6],电极反应式为NaFe[Fe(CN)6]+xe-+xNa+===Na1+xFe[Fe(CN)6],C正确;自充电时,右侧电极反应为Na1+xFe[Fe(CN)6]-xe-===NaFe[Fe(CN)6]+xNa+,溶液中增加x mol Na+时转移x mol电子,当1 mol H2O2被还原时转移2 mol电子,则此时溶液中增加2 mol Na+,D错误。]
2.(2025·甘肃名校二模联考)全固态锂金属电池具有更高比能和更高安全性。我国科研团队设计了基于LLZTO@Ag复合层负极改性的硫化物全固态锂电池,结构如图所示,放电时电池反应为Li1-aNixCoyMnzO2+aLi===LiNixCoyMnzO2。下列说法错误的是( )
A.放电时,电子流向为a极→负载→b极
B.充电时,Li+流向为b极→固态电解质→复合层→a极
C.充电时,b极的电极反应为LiNixCoyMnzO2-ae-===Li1-aNixCoyMnzO2+aLi+
D.放电时,每转移0.1 mol电子,b极质量理论上减少0.7 g
D [由题图可知,放电时a极为原电池的负极,锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,b极为正极,锂离子作用下Li1-aNixCoyMnzO2在正极得到电子发生还原反应生成LiNixCoyMnzO2;充电时,与直流电源负极相连的a极为阴极,锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成锂,b极为阳极,LiNixCoyMnzO2在阳极失去电子发生氧化反应生成Li1-aNixCoyMnzO2和锂离子。放电时,b极为正极,锂离子作用下Li1-aNixCoyMnzO2在正极得到电子发生还原反应生成LiNixCoyMnzO2,则每转移0.1 mol电子,b极增加质量为0.7 g,故D错误。]
3.(2025·泰安模拟)锂离子电池及其迭代产品依然是目前世界上主流的手机电池。科学家研发的一种新型的Ca-LiFePO4可充电电池的原理示意图如图所示,电池反应为xCa2++2LiFePO4xCa+2Li1-xFePO4+2xLi+。下列说法正确的是( )
A.放电时,钙电极为负极,发生还原反应
B.充电时,Li1-xFePO4/LiFePO4电极的电极反应式为LiFePO4-xe-===Li1-xFePO4+xLi+
C.锂离子导体膜的作用是允许Li+和水分子通过,同时保证Li+定向移动以形成电流
D.充电时,当转移0.2 mol电子时,理论上阴极室中电解质的质量减轻2.6 g
BD [放电时,Ca失电子转化为Ca2+,则钙电极为负极,Li1-xFePO4/LiFePO4电极为正极;充电时,钙电极为阴极,Li1-xFePO4/LiFePO4电极为阳极。放电时,钙电极为负极,发生氧化反应,A不正确;充电时,Li1-xFePO4/LiFePO4电极为阳极,LiFePO4失电子转化为Li1-xFePO4和Li+,电极反应式为LiFePO4-xe-===Li1-xFePO4+xLi+,B正确;Ca的金属性强,能与水发生剧烈反应,锂离子导体膜不允许水分子通过,锂离子导体膜允许Li+通过,其主要作用是允许Li+定向移动,构成闭合回路,从而形成电流,C不正确;充电时,当转移0.2 mol电子时,理论上阴极室电解质中0.1 mol Ca2+得电子生成0.1 mol Ca,同时阳极室有0.2 mol Li+通过锂离子导体膜进入阴极室,阴极室中电解质的质量减轻0.1 mol×40 g·mol-1-0.2 mol×7 g·mol-1=2.6 g,D正确。]
4.(2025·攀枝花一模)一种“全氧电池”的工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.电极a是负极
B.电极b的反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-
C.该装置可将酸碱反应的化学能转化为电能
D.理论上,当电极a释放出22.4 L O2(标准状况下),KOH溶液减少4 mol K+
B [由题图可知,电极a上生成O2,氧元素化合价升高,失去电子,则电极a为负极,电极反应式为4OH--4e-===O2↑+2H2O,电极b为正极,电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O,A正确,B不正确;总反应式为H++OH-===H2O,该装置可将酸碱反应的化学能转化为电能,C正确;当电极a释放出22.4 L O2(标准状况下),即1 mol O2时,转移4 mol电子,左侧有4 mol K+通过阳离子交换膜进入中间室,D正确。]
5.(2025·江南十校联考)某国外期刊报道了我国科学家设计的一种聚合物微粒电池,其工作原理如图所示,已知该电池在放电过程中产生聚对苯二酚。下列说法正确的是( )
A.放电时,b电极的电势要高于a电极
B.放电时H+从a极区经过半透膜向b极区迁移
C.充电时,b电极的电极反应式为+4e-+4H+===
D.充电时,a电极附近的OH-浓度减小
D [已知该电池在放电过程中产生聚对苯二酚(),根据题图中信息,放电时,变为是还原反应,a电极为正极,b电极为负极;则充电时,变为是氧化反应,a电极为阳极,b电极为阴极。a电极为正极,b电极为负极,因此b电极的电势要低于a电极,A错误;放电时H+从b极区经过半透膜向a极区迁移,B错误;充电时,b电极为阴极,则b电极的电极反应式为+4ne-+4nH+===,C错误;充电时,a电极为阳极,a电极上聚对苯二酚与OH-反应生成和水,则a电极附近的OH-浓度减小,D正确。]
6.(2025·辽宁名校联考)某水系氢气-质子二次电池以质子作为载流子,高浓度的9 mol/L磷酸为电解液,联合普鲁士蓝衍生物(PBA)电极优异的电化学特性,形成一种理想的质子全电池。其工作原理示意图如图所示。
下列说法正确的是( )
A.充电时M极连接电源负极作阴极
B.放电时电流方向:N极→电解质溶液→M极
C.充电时M极反应为PBA+xe-+xH+===PBA-xH
D.为提高电池工作效率可将9 mol/L磷酸用纯磷酸代替
B [放电时氢气在N极上失去电子产生氢离子,发生氧化反应,所以N极为负极,M极为正极,正极上发生还原反应,电极反应式为PBA+xe-+xH+===PBA-xH;充电时N极为阴极,M极为阳极,A错误;放电时为原电池,N极为原电池负极,在电解质溶液中阳离子从负极移向正极,即电流方向:N极→电解质溶液→M极,B正确;充电时M极发生氧化反应,反应为PBA-xH-xe-===PBA+xH+,C错误;纯磷酸几乎不导电,用其代替9 mol/L磷酸,电池工作效率会大大降低,甚至无法工作,D错误。]
7.(2025·株洲一模)一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图所示,电解质为含Li+的有机溶液。闭合S1时产生(CF3SO2)2NLi,闭合S2时产生Cl2。下列说法正确的是( )
A.闭合S1时Li+从左向右移动
B.闭合S2时Ni-Pt电极发生还原反应
C.理论上每生成1 mol Cl2,需消耗2 mol Li
D.放电时总反应:6Li+N2+4CF3SO2Cl===2(CF3SO2)2NLi+4LiCl
D [闭合S1时产生(CF3SO2)2NLi,结合题图可知,放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成Li3N,Li3N又转化为(CF3SO2)2NLi和LiCl,则Ni-Pt电极为正极,Li电极为负极。闭合S1时形成原电池,由于Ni-Pt电极为正极,Li电极为负极,Li+从负极移向正极,即从右向左移动,A错误;闭合S2时形成电解池,Ni-Pt电极作为阳极,失去电子,发生氧化反应,B错误;充电过程中电解LiCl产生Cl2,则同时生成单质Li,充电时发生反应2LiCl2Li+Cl2↑,充放电全过程的总反应为2Li+N2+4CF3SO2Cl===2(CF3SO2)2NLi+2Cl2↑,可知每生成1 mol Cl2,需消耗1 mol Li,C错误;放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成Li3N,Li3N又转化为(CF3SO2)2NLi和LiCl,负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,总反应为6Li+N2+4CF3SO2Cl===2(CF3SO2)2NLi+4LiCl,D正确。]
8.(2025·潍坊联考)浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置,当两极室离子浓度相等时放电完成。某浓差电池的工作原理如图所示(两室溶液的体积一直均为200 mL)。下列说法正确的是( )
A.电极Ⅰ的电势高于电极Ⅱ
B.电子从电极Ⅰ流出经用电器流入电极Ⅱ
C.电极Ⅰ的电极反应式为Cu-2e-===Cu2+
D.放电结束后,左右两室溶液质量变化量相等
AD [该装置中电极Ⅰ为正极,电极反应式为Cu2++2e-===Cu,电极Ⅱ为负极,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,S通过阴离子交换膜,从左往右移动。电极Ⅰ的电势高于电极Ⅱ,A正确;电子应从电极Ⅱ流出经用电器流入电极Ⅰ,B错误;电极Ⅰ的电极反应式为Cu2++2e-===Cu,C错误;放电结束后,左右两室溶液浓度均为4 mol·L-1,左侧减少的质量与右侧增加的质量相等,D正确。]
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