1.下列有关化学电源的叙述错误的是( )
a.干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池 b.干电池中碳棒为正极。
c.铅蓄电池是充电电池d.铅蓄电池中的pbo2为负极。
2.某固体酸燃料电池以cshso4固体为电解质传递h+,其基本结构如图,电池总反应可表示为:2h2+o2=2h2o,下列有关说法正确的是( )
a.电子通过外电路从b极流向a极。
b.b极上的电极反应式为:o2+2h2o+4e-=4oh-
c.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 l的h2
d.h+由a极通过固体酸电解质传递到b极。
3.铅蓄电池的工作原理为:pb+pbo2+2h2so4=2pbso4+2h2o,研读下图,下列判断不正确的是( )
a.k闭合时,d电极反应式:pbso4+2h2o-2e-=pbo2+4h++so
b.当电路中转移0.2 mol 电子时,ⅰ中消耗的h2so4为 0.2 mol
c.k闭合时,ⅱ中so向c电极迁移。
d.k闭合一段时间后,ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极。
4.获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功,电解液为ali3溶液,已知电池总反应为:2al+3i2=2ali3。下列说法不正确的是( )
a.该电池负极的电极反应为:al-3e-=al3+ b.电池工作时,溶液中铝离子向正极移动。
c.消耗相同质量金属时,用锂作负极时,产生电子的物质的量比铝多。
d.该电池可能是一种可充电的二次电池。
5.(1)今有反应2h2+o22h2o,设计成燃料电池,则负极通的应是正极通的应是___电极反应式为。
2)若把koh改为h2so4作电解质,即:2h2+o22h2o,则电极反应式应为:负极。
正极。1)(2)的介质不同,反应后各溶液的ph变化依次为填“变大”、“变小”或“不变”)。
3)若把h2改为ch4,koh作电解质,则负极反应式为。
6.据报道,某海军航空站安装了一台250 kw的mcfc型的燃料电池,该电池不仅能为航空站提供电能,同时还**水蒸气,其工作温度为600 ℃~700 ℃,所用的燃料是h2,电解质是熔融的na2co3。已知该电池的总反应式为:2h2+o2=2h2o,正极的电极反应是:
o2+4e-+2co2=2co,则下列说法正确的是( )
a.放电时,负极反应为:h2-2e-=2h+ b.电池工作时,电解质中的co移向电池的负极。
c.该燃料电池**1 mol水蒸气时转移电子的物质的量为4 mol
d.放电过程中,电池中的na2co3的物质的量逐渐增大。
7.最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。电池总反应为:zn+2mno2+h2o=zno+2mnooh。
下列说法不正确的是( )
a.该电池zn为负极,mno2为正极 b.该电池的正极反应为:mno2+e-+h2o=mnooh+oh-
c.导电时外电路电子由zn流向mno2,内电路电子由mno2流向zn
d.电池工作时水分子和oh-都能通过薄层纸片。
8.科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径,美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。回答下列问题:
1)这种电池放电时发生的化学反应方程式。
2)此电池的正极发生的电极反应式。
负极发生的电极反应式。
3)电解液中h+向___极移动,向外电路释放电子的电极是___
4)使用该燃料电池的另一个好处是。
1.选d。解析:干电池中碳棒为正极,电解质可为酸性,也可为碱性,a、b正确;铅蓄电池中,pbo2的变化为:
pbo2+4h++so+2e-=pbso4+2h2o,发生还原反应,所以此反应应为正极反应,且铅蓄电池为二次电池,故c正确,d错误。
2.选d。解析:本题考查原电池知识,意在考查考生的分析能力。
该原电池的化学原理是h2被氧化,在负极(a极)发生反应:h2-2e-=2h+,h+由a极转移到b极,d项正确;o2发生还原反应,在正极(b极)发生反应:o2+4h++4e-=2h2o,则电子从a极流向b极,a、b两项不正确;c项因未指明气体所处的温度和压强,不正确。
3.选c。解析:本题考查铅蓄电池,意在考查考生对电池的充电和放电过程所涉及的化学原理进行分析的能力。
根据图示,ⅰ为原电池,a为正极,b为负极,ⅱ为电解池,c为阴极,d为阳极。k闭合时,d为阳极,发生氧化反应:pbso4-2e-+2h2o=pbo2+4h++so,a项正确;根据铅蓄电池的总反应知该反应中转移电子数为2e-,则电路中转移0.
2 mol电子时,ⅰ中消耗0.2 mol h2so4,b项正确;k闭合时,ⅱ中so向阳极(d极)迁移,c项错误;k闭合一段时间后,c电极析出pb,d电极析出pbo2,电解质溶液为h2so4,此时可以形成铅蓄电池,d电极作正极,d项正确。
4.选d。解析:由电池总反应方程式和电池中离子的移动方向可知a、b正确;锂提供的电子数与其质量的比是金属中最大的,c正确;充电时为电解池,而在水溶液中al3+不可能放电析出到电极上,所以d项不正确。
5.解析:首先考虑原电池反应所依据的氧化还原反应,再考虑产物与电解质溶液的反应。依据反应方程式及电解质溶液得(1)中负极通还原性气体h2,电极反应式为:
2h2+4oh--4e-=4h2o,正极通氧化性气体o2,电极反应式为:o2+2h2o+4e-=4oh-。
2)中负极反应为:2h2-4e-=4h+,正极反应为:o2+4h++4e-=2h2o。
(1)(2)总反应只生成h2o,使原电解质溶液(1)中c(oh-)减小,(2)中c(h+)减小,故(1)中ph变小,(2)中ph变大。(3)中负极上还原性气体ch4在koh中被氧化成co,即电极反应式为:ch4+10oh--8e-=co+7h2o。
答案:(1)h2 o2 负极:2h2+4oh--4e-=4h2o,正极:o2+2h2o+4e-=4oh-
2)2h2-4e-=4h+ o2+4h++4e-=2h2o 变小变大(3)ch4+10oh--8e-=co+7h2o
6.选b。解析:放电时,负极反应是:
h2-2e-+co=co2+h2o;由电池总反应知,**1 mol水蒸气时,转移电子的物质的量为2 mol;放电过程中电解质na2co3的物质的量不变;电池工作时,电解质中的co移向电池的负极,故b正确。
7.选c。解析:原电池反应中zn失电子、mno2得电子,因此该电池负极为zn,正极为mno2。
由电池总反应式减去负极反应式zn-2e-+2oh-=zno+h2o即得正极反应式mno2+e-+h2o=mnooh+oh-。电子只能由zn经外电路流向mno2,而不能通过内电路。
8.解析:(1)燃料电池的电池反应一般为燃料的燃烧反应,在酸性条件下生成的co2不与h2so4反应,故电池反应为2ch3oh+3o2=2co2+4h2o。
2)电池的正极o2得电子,由于是酸性环境,所以会生成h2o,用电池反应减去正极反应即可推出负极的电极反应式。
3)h+会向正极移动,在正极生成水。
4)产物是co2和h2o,不会对环境造成污染。
答案:(1)2ch3oh+3o2=2co2+4h2o
2)3o2+12h++12e-=6h2o 2ch3oh+2h2o-12e-=2co2+12h+
3)正负极 (4)对环境无污染。
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