A.贮能时,电能转变为化学能和光能 B.贮能和放电时,电子在导线中流向相同 C.贮能时,氢离子由a极区迁移至b极区
+-2+
D.放电时,b极发生:VO+2+2H+e===VO+H2O
解析:光照时贮能VO2+失电子转化为VO+2,b极为阳极,a极为阴极,放电时b极为正极,a极为负极。贮能时,光能转变为化学能,选项A错误;贮能时电子由b极流出,放电时电子由a极流出,在导线中流向不相同,选项B错误;贮能时,氢离子由阳极b极区迁移至阴极a极区,选项C错误;放电时,b极为正极,发生电极反
2++-应:VO+2+2H+e===VO+H2O,选项D正确。
答案:D
8.目前科学家已开发出一种新型燃料电池——固体氧化物电池,该电池用辛烷(C8H18)作燃料,电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传递氧离子,下列说法正确的是( )
A.电池工作时,氧气发生氧化反应
B.电池负极的电极反应:O2+2H2O+4e-===4OH-
C.电池负极的电极反应:C8H18+25O2--50e-===8CO2↑+9H2O
D.若消耗的O2为11.2 L(标准状况),则电池中有1 mol电子发生转移
解析:该电池工作时,正极上氧气得电子发生还原反应,A项错误;负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应,电极反应式为C8H18+25O2--50e-===8CO2↑+9H2O,B项错误,C项正确;标准状况下
11.2 L氧气的物质的量为0.5 mol,根据O2+4e-===2O2-,当消耗0.5 mol氧气转移电子的物质的量为氧气的4倍,所以转移电子的物质的量为2 mol,D项错误。
答案:C
9.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是( )
催化剂
A.反应CH4+H2O=====3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移12
△mol电子
B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH--2e-===2H2O
-
C.电池工作时,CO23向电极B移动
-D.电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e-===2CO23
解析:A项,CH4中的C为-4价,CO中的C为+2价,每个碳原子失去6个电子,因此每消耗1 mol CH4失去6 mol电子,错误;B项,熔融盐中没有OH-,因此OH-不能参与电极反应,电极反应
2---4e-===3CO+HO,式应为H2+CO+2CO2错误;C项,2CO3223
应向负极移动,即向电极A移动,错误;D项,电极B上O2得电子
-和CO2结合生成CO23,正确。
答案:D
10.Ⅰ.Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2。
(1)电池正极发生的电极反应为__________________________ ____________________________________________________。 (2)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是
_______________________________________________________ ____________________________________________________, 反应的化学方程式为____________________________________ ____________________________________________________。 Ⅱ.熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。
(3)该燃料电池负极电极反应式为_________________________ ____________________________________________________。 (4)该燃料电池正极电极反应式为_________________________ ____________________________________________________。 解析:(1)原电池的负极发生氧化反应,则电极反应式为4Li-4e-
+4Cl-===4LiCl,则正极的电极反应式用总反应方程式减去负极反应得2SOCl2+4e-===4Cl-+S+SO2。
(2)用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成,说明反应过程中S元素的化合价仍是+4价,未发生氧化还原反应,所以
SOCl2与水反应的产物是二氧化硫与氯化氢,氯化氢与水结合形成白雾,则实验现象是出现白雾,有刺激性气味气体生成;化学方程式为SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑。
(3)燃料电池的负极发生氧化反应,所以丁烷在负极发生氧化反应,失去电子,因为熔融的K2CO3为电解质,所以生成二氧化碳和
--水,电极反应式为C4H10+13CO23-26e===17CO2+5H2O。
(4)正极是氧气发生还原反应,并与二氧化碳结合生成碳酸根离
-子,电极反应式为O2+2CO2+4e-===2CO23。
答案:(1)2SOCl2+4e-===4Cl-+S+SO2
(2)出现白雾,有刺激性气体生成 SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑
2-
(3)C4H10+13CO3-26e-===17CO2+5H2O
-(4)O2+2CO2+4e-===2CO23
11.(1)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置。试回答下列问题:
①该电池放电时正极的电极反应式为______________________ _____________________________________________________; 若维持电流强度为1 A,电池工作十分钟,理论消耗
Zn________g(已知F=96 500 C·mol-1)。
②盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向____(填“左”或“右”)移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向________(填“左”或“右”)移动。
③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有_______________________________________。
(2)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图3所示,电池正极的电极反应式是___________________________,
A是_________________________________________________。
(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度,其装置如图4所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动,工作时O2-的移动方向________(填“从a到b”或“从b到a”),负极发生的电极反应式为_________________________________。
解析:(1)①放电时石墨为正极,高铁酸钾在正极上发生还原反