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1. 一种高能量比的新型干电池以食盐水和氨水的混合液为电解质溶液,电池反应为
3MnO2+Al+3H2O=3MnO(OH)+Al(OH)3。下列说法错误的是( )
A. 放电一段时间后,氨水和氯化钠溶液中的浓度增大
B. 若用食盐水和NaOH溶液作电解质溶液,其电池反应相同 C. 正极反应式为MnO2+e?+H2O=MnO(OH)+OH? D. 若电路中转移0.3 mol电子,理论上消耗26.1 g MnO2
【答案】B 【解析】
本题考查原电池原理及其应用,涉及电极反应的书写及计算,题目难度不大。 【解答】
A.由电池反应知,放电过程中,消耗了水,电解质溶液浓度增大,故A正确; B.氢氧化钠是强碱,氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液,若用氢氧化钠溶液替代氨水生成NaAlO2,故B错误;
C.正极上二氧化锰发生还原反应,MnO2+e?+H2O=MnO(OH)+OH?,其电极反应为:故C正确;
D.转移1mol电子时理论上消耗1molMnO2,转移0.3mol电子,理论上消耗MnO2的质量为0.3mol×87g·mol?1=26.1g,故D正确。 故选B。
2. 高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定
的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述不正确的是( )
3Zn(OH)2+
A. 放电时负极反应为:3Zn?6e?+6OH?=3Zn(OH)2
B. 充电时阳极反应为:Fe(OH)3?3e?+5OH?= FeO2?4+4H2O C. 放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被还原 D. 充电时阴极溶液的碱性减弱
【答案】D 【解析】
本题考查原电池和电解池原理,正确书写电极反应式是解本题关键,根据电极反应式进
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行有关计算、分析,难点是电极反应式的书写,要结合电解质溶液酸碱性书写,总结书写规律,灵活运用,难度不大。 【解答】
A.根据电池反应式知,放电时负极上锌失电子发生氧化反应,所以电极反应式为3Zn?6e?+6OH?=3Zn(OH)2,故A正确;
B.充电时,阳极电极反应式与放电时正极反应式正好相反,电极反应式为Fe(OH)3?3e?+5OH?=FeO2?4+4H2O,故B正确;
C.放电时,每转移3 mol电子,正极被还原的K2FeO4的物质的量=正确;
D.充电时,阴极反应式为3Zn(OH)2+6e?=3Zn+6OH?,有氢氧根离子生成,则溶液碱性增强,故D错误。 故选D。
3. 继电器在控制电路中应用非常广泛,有一种新型继电器是以对电池的循环充放电实
现自动离合(如图所示)。以下关于该继电器的说法中错误的是
3mol6?3
=1mol,故C
已知电极材料为纳米Fe2O3,另一极为金属锂和石墨的复合材料。
A. 充电完成时,电池能被磁铁吸引
B. 该电池电解液一般由高纯度的有机溶剂、锂盐等原料组成
C. 充电时,该电池正极的电极反应式为2Fe+3Li2O?6e?=Fe2O3+6Li+ D. 放电时,Li作电池的负极,Fe2O3作电池的正极
【答案】A 【解析】【分析】
本题考查充电电池工作原理,难度一般,注意放电过程是原电池的工作原理是解题关键,同时注意归纳单质锂的化学性质,如与钠相似遇水和氧气可反应。 【解答】
由电池的示意图可知,电池放电时,反应物为Fe2O3和单质Li,生成物为单质Fe和Li2O,所以放电的总反应为Fe2O3+6Li=2Fe+3Li2O。
A.由示意图可知,充电时,电池会远离磁铁,因为充电时电池中的单质铁转化为氧化铁,氧化铁没有磁性,不能被磁铁吸引,故A错误;
B.因为单质锂可以与水反应,所以该电池电解液一般由高纯度的有机溶剂、锂盐等原料
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组成,故B正确;
C.充电时电池中的单质铁转化为氧化铁,该电池正极的电极反应式为2Fe+3Li2O?6e?=Fe2O3+6Li+,故C正确;
D.放电时,活泼金属Li作负极,Fe2O3作正极,故D正确。 故选A。
4. 下图为氢氧燃烧电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述正确的是( )
A. a电极是正极
B. b电极的电极反应为:4OH?? 4e?=2H2O + O2↑ C. 电子从a电极经由电解液传递到b电极
D. 氢氧燃烧电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了燃料电池,要注意的是:虽然燃料相同,但电解质溶液不同时,电极反应式就不同,如氢氧燃料电池,在酸性介质和碱性介质中的电极反应式就不同。 【解答】
A.燃料电池中,通入燃料氢气的电极是负极,所以a电极是负极,负极上失电子发生氧化反应,故A错误;
B.b电极为正极,O2+4e?+2H2O=4OH?,正极上得电子发生还原反应,电极反应式为:故B错误;
C.电子不能通过电解质,故C错误;
D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏电池内的新型发电装置,故D正确。 故选:D。
5. 将二氧化钛(TiO2)光电极嵌入到新型钠离子电池的正极,由于光电势的补偿,电池
的充电电位下降.该光电极辅助充电时的工作原理如下图所示,下列说法错误的是( )
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?
A. 充电时,阳极的电极反应式为3I??2e?=I3 B. 放电时,a极发生氧化反应
C. 放电时,正、负极反应的微粒数目比为4:3
D. 辅助充电时,光能转化为电能,再转化为化学能
【答案】C 【解析】【分析】
本题考查化学电源的知识,明确原电池和电解池的工作原理是解答本题的关键,题目难度一般。 【解答】
依题意b为电池放电时的正极,a为负极,据此解答。
?A.充电时b为阳极,电极反应式为3I??2e?=I3,故A正确;
B.放电时,a极为负极,负极上失电子发生氧化反应,故B正确;
?2?C.放电时,正极的电极反应式为I3+2e?=3I?,负极电极反应式为4S2??6e?=S4,
正、负极反应的微粒数目比为3:4,故C错误;
D.辅助充电时,光能转化为电能,再转化为化学能,故D正确。 故选C。
6. 近年来,新能源开发和环境保护问题日益引起人们的重视,新型电池是科学家们非
常重视的研究方向。用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法正确的是( )
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A. 碳纳米管的作用只是吸附氧气
B. 放电时,乙电极反应为Ni(OH)2+OH??e?=NiO(OH)+H2O C. 充电时,电池的甲电极与直流电源的正极相连 D. 电池总反应为
【答案】D 【解析】【分析】
本题主要考查原电池和电解池的相关知识,掌握好原电池和电解池的工作原理是解答此题的关键,难度一般。 【解答】
开关连接用电器时,应为原电池原理,甲电极为负极,负极上氢气失电子发生氧化反应,电极反应式为H2+2OH??2e?=2H2O,乙电极为正极得电子发生还原反应,电极反应为:NiO(OH)+H2O+e?=Ni(OH)2+OH?;开关连接充电器时,为电解池,充电与放电过程相反,据此解答。
A.充当原电池时纳米管上吸附的H2还参与了负极的电极反应,故A错误;
B.放电时,乙电极为正极得电子发生还原反应,电极反应为:NiO(OH)+H2O+e?=Ni(OH)2+OH?,故B错误;
C.充电时,电池的甲电极作阴极应与直流电源的负极相连,故C错误;
D. 放电时,正极电极反应式为2NiO(OH)+2H2O+2e?=2Ni(OH)2+2OH?,负极电极反应式为:H2+2OH??2e?=2H2O,则两式相加得总反应:H2+2NiOOH2Ni(OH)2,故D正确 故选D。
7. 世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁?空气电池,如图所示。下列
说法正确的是( )
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