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文档简介

原电池及新型化学电源

高考•知识考向

1.构建原电池模型

(1)电极

/一电子“不下水”①负极:失去电子,发生氧化反应

e沿号线传递.行电流产生

②正极:得到电子,发生还原反应

氧化反应还原反应

负正(2)电子定向移动方向和电流方向

枝极

离ZnSOjCuSOi

,液溶液向①电子从负极流出经外电路流入正极

T-T-I

-电解质溶液-

•离子“不上岸”②电流从正极流出经外电路流入负极

+2+(3)离子移动方向

总反应离子方程式:Zn+2H=Zn+H2t

阴离子向负极移动,阳离子向正极移动

2.三种核心方法判断原电池的正负极

(1)根据电极反应或总反应方程式来判断

作还原剂、失甩子、化合价升高、发生氧化反应的电极是负极

作氧化剂、得电子、化合价降低、发生还原反应的电极是正极

⑵根据外电路中电子流向或电流方向来判断

电子流出或电流流入的一极负极;电子流入或电流流出的一极正极

⑶根据内电路(电解质溶液中)中离子的迁移方向来判断

阳离子向正极移动;阴离子向负极移动

3.原电池原理的应用

加快氧化还原反应的速率;比较金属活动性强弱;设计制作化学电源;用于金属的防护

4.分类突破电极反应式书写

(1)电极反应的书写方法——“三步法”

以,,甲醇一氧气一KOH溶液”为例

失电子二丝一>电荷数+〃,得电子〉电荷数一〃

负极的甲静在碱性环境中变成COT失去6个电子,写成一6e.;正极的。2到底是变

第一步:得失

成了0H-还是H?0,一定是得到4个电子,写成+4e」,此步称之为得、失电子守恒

电子守恒

-

负极反应:CH3OH—6e—CO5;

-

正极反应:O2+4e-

此时负极反应左边的电荷数为+6,右边的电荷数为一2,电荷显然不守恒,为了使左、

右两边电荷守恒必需在左边配8个OK;正极反应的左边电荷数为一4,右边的电荷

第二步:电荷

数为0,为了使左、右两边电荷守恒必需在右边配4个0H,此步称之为电荷守恒

守恒

_

负极反应:CH3OH-6e4-8OH"—COf;

正极反应:O2+4e~—4OH-

观察负极反应左、右两边的原子个数,C守恒,H、0不守恒,需在右边配6个HzO;

第三步:原子而正极反应H、0不守恒,需在左边配2个H?。,此步称之为原子守恒

--

守恒负极反应:CH3OH-6c4-80H+6H2O=COf;

正极反应:O2+4e~+2H2O=4OH-

【注意】

①该法书写电极是各写各的电极,因此正负极电子数可能不相等,所以最后再用最小公倍数写出总方程式

②碱性溶液反应物、生成物中无酸性溶液反应物、生成物中无OHZ中性溶液反应物中无H+和OH-

③水溶液中不能出现。2一

④有机物中化合价处理方法:“氧一2,氢+1,最后算碳化合价”,并且要注意溶液环境与产物之间的反应,

碱性环境下,C元素最终产物应为COT

(2)四类电池电极反应式的书写

①燃料电池(以CH30H燃料电池为例,体会不同介质对电极反应的影响)

电池类型导电介质反应式

酸性燃料电池+

H总反应2cH30H+3O2=2CO24-4H2O

2

+-+

(H)负极反应CH30H-6e+H2O=CO2t+6H

+

正极反应O2+4e+4H=2H2O

总反应

CH3OH-6e-+8OH-=CO3~+6H2O

碱性燃料电池

--

OH负极反应O2+4e-|-2H2O=4OH

(0H-)

正极反应_-

2CH3OH+3O24-4OH=2CO34-6H2O

总反应

熔融碳酸盐燃料电池2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

(CO;—)cor负极反应CH3OH-6e+3COr=4CO2f+2H2O

正极反应

2CH3OH4-3O2=2CO2+4H2O

总反应2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

固态氧化物燃料电池

02-负极反应-2-

CH3OH-6e-|-3O=CO2T+2H2。

(O2-)

2

正极反应O24-4e-=2O"

总反应

2CH3OH+3O2=2CO24-4H2O

质子交换膜燃料电池

+-+

H负极反应CH3OH-6e4-H2O=CO2f+6H

(H+)

+

正极反应O2+4e+4H=2H2O

②一次电池

电池类型反应式

总反应

Ag2O++Zn=Zn(OH)2+2Ag

锌银电池负极反应

Ag2O+H2O4-2e=2Ag4-20H-

正极反应-

Zn+20H--2e=Zn(OH)2

总反应

Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH

锌钱干电池负极反应

MnO2+屋+H2O=MnO0H+OH-

正极反应-

Zn+2OH-2e=ZnO+H2O

2+

总反应H2O2+2H*+Mg=Mg+2H2O

+-

Mg—H2O2电池负极反应H2O2+2H+2e=2H2O

正极反应Mg—2e-^=Mg2,

3

总反应Mg+2AgCl=2Ag+MgCl2

Mg—AgCl电池负极反应2AgCI+2e-=2CF+2Ag

正极反应Mg—2e=Mg24

总反应2Na+xS=Na2Sv

钠硫电池负极反应2Na-2e-=2Na+

正极反应xS+2e=Sx

总反应2Li+Cu2O+H2O=2CU+2Li++20H一

锂铜电池负极反应Li-e==Li

正极反应Cu2O+H2O+2c-=2Cu+20H一

③充电(可逆)电池

总反应:Pb(s)4-PbO2(s)+2H2SO4(aq)^2PbSO4(s)+2H2O(1)

负极Pb⑸+SO:(aq)—2e=PbSO4(s)

铅蓄电池正极PbO2(s)+4H++SOT(aq)+2e-=PbSO4⑸+2比0⑴

阴极PbSO4(s)+2e=Pb(s)+SO;一(aq)

+

阳极PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+SOr(aq)

放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形

规律

式上互逆。将负(正)极反应式变方向并将电子移向即得出阴(阳)极反应式

总反应:NiO2+Fe+2H2O^Fe(OH)2+Ni(OH)2

负极-

Fe-2e-+2OH=Fe(OH)2

锂电池

正极NiO24-2e+2H2O=Ni(OH)2+20H

阴极--

Fe(OH)2+2e=Fe+2OH

-

阳极Ni(OH)2+20H-2e"=NiO2+2HQ

④锂离子电池充放电分析

"常见的锂离子电极材料

4

正极材料:LiMO2(M:Co、Ni、Mn等)、LiM2O4(M:Co、Ni、Mn等)、LiMPO4(M:Fe等)

负极材料・:石墨(能吸附锂原子)

负极反应:LivCn—xe=.vLi4-nC

正极反应:Li]一入MO?+入口+&一=LiMC)2

总反应:Li|-XMO2+Li、C“聋〃C+LiMO2

b.常见锂离子电池类型及电极反应书写

锂离子电池通常都是锂做负极,平衡电荷的也是锂离子,因此可以先写出负极反应

书写技巧+

(Li-e-=Li,至于带x或者C6可以稍加变形加进去即可:LixC6-xe-=xLi++C6),

正极用总反应减去总反应即可

常见锂离子电池电极反应的书写

总反应LirCoOz+Liq舞LiCoCh+C6aVI)

钻酸锂电

-

负极反应LiAC6.re^=.rLi*+C6

正极反应Lii-xCoCh+xe+xLi=LiCoO2

总反应FePCh+Li普LiFePO4

磷酸铁锂

负极反应Li-e-=Li*

电池

正极反应

FCPO4+□'+(<=LiFcPO4

总反应LixC6+Li3.xNiCoMnO6^C6+LhNiCoMnO6

锦酸锂电

负极反应

+

池LiAC6—xe==ALi+C6

正极反应Li3.XNiCoN4nOe+xe4-xLi=Li3NiCoMnO6

总反应

ALi4-LiV3O8=Li1+xV3Os

锂锐氧化

负极反应jLi-Ae-=xLi

物电池

+-

正极反应ALi+LiV3O84-xe^=Li|+AV3O8

锂一铜总反应2Li+Cu2O+H2O=2CU+2Li++20H-

电池负极反应Li-e=L\^

5

正极反应Cu2O4-H2O+2e=2Cu+2OH

5.“浓差电池”的分析方法

浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装:1.0两侧半电池中的特定物质有浓度差,离

工作原理

子均是由“高浓度”移向“低浓度”阴离引F移向负极区域,阳离子移向正极区域

正敏电流.餐

RAg

实例~~JF

AgNO,稀溶液、]1「AgNOa浓溶液

AM**

石子交换1鹿

左池为稀AgNCh溶液,右池为浓AgNO3溶液。只有两边AgNCh溶液浓度不同,才能形成

浓差电池°正、负电极均为Ag单质.随着反应进行,左右两池浓度的差值逐渐减小,外电

路中电流将减小,电流表指针偏转幅度逐渐变小。当左右两侧离子浓度相等时,电池将停止

过程分析

工作,不再有电流产生,此时溶液中左、右两边硝酸银溶液的物质的量浓度相等。离子交换

膜的作用是不允许Ag+穿过,只允许NO?通过,所以是阴离子交换膜。负极Ag失电子变成

Ag+,为了平衡电荷,正极区的NO:就通过阴离子交换膜向负极移动

题组•特训

1.(2025•江苏南京•二模)暖贴是一种便捷的自发热保暖产品,具有发热快、持续时间久等优点。它主要由铁

粉、活性炭、食盐、水等成分组成,如图所示。下列有关说法不正确的是()

A.暖贴生效时,将化学能转化为热能

B.水与食盐、活性炭共同作用可加快铁粉的腐蚀速率

6

C.正极反应式为2HQ+2e-=H2T+2OH

D.透气膜的透氧速率可控制暖站的发热时间和温度

2.(2025•北京东城•一模)一种由离子交换树脂和碳纳米管构成的复合薄膜,可同时传导阴离子(HCO;)和电子。

利用该薄膜能有效富集空气中的CO”如图所示,在薄膜a侧通入空气,b侧通入氢气,充分反应后在b侧得到

高浓度的CO?。下列分析正确的是()

空气—>基本无CO?的气体

H2f薄膜(含水)出0、高浓度的CC>2

b侧

A.a侧CO2在薄膜表面发生还原反应

B.电子和HCO;在薄膜中移动方向相同

C.理论上b侧每消耗Imol%同时生成2moicO?

D.总反应中元素的化合价均未发生变化

3.(2025・北京顺义・一模)"全氢电池''是一种新型化学电源,能量效率可达80%,其工作原理如下图所示。

吸附层A离子交换膜吸附层B

该电池放电时,下列说法不氐砚的是()

A.吸附层A为负极,其电极反应为H2-2e-=2H,

B.Na+通过离子交换膜由左向右移动

C.NaQO』主要作用是提高溶液的导电性

D.电池总反应为H++0H=H,0

7

4.(2025•河北石家庄•三模)我国科学工作者研究了一种高度稳定的富锂Li?RuO3正极材料。当电池充电至3.74V

和4.05V时,在正极材料中分别检测到L*RuO;和LigRuOs,至充电结束时正极未检测到其他形态的物质。下

列说法错误的是()

A.充电过程中112氏103的电势高于口-皿

B.放电时,固体电解质中Li+的质量分数不变

C.放电时,正极存在电极反应式:Li14RuO3+0,5e-=Li09RuO,+0.5^^

D.充电时,正极有0.5molLi“RuO3和OSmolLi0MRuOj生成时,负极质量增加5.95g

5.(2025♦北京西城•二模)普鲁士蓝的化学式为K£Fe(CN)6。一种在空气中工作的普鲁上蓝电池的示意图如

图所示,普鲁士蓝涂于惰性电极M上。闭合K,灯泡亮。待灯泡熄,灭,断开K,一段时间后普鲁上蓝恢复。

--------------------0-------------------

KFC[FC(CN)1()

性6S

M

K2FC[FC(CN)6](S)

3moi七%6溶液

下列说法不正确的是()

♦♦・

+

A.闭合K.M上的电极反应:KFe[Fe(CN)J+K+e-=K;Fe[Fe(CN)6]

B.闭合K,一段时间后电解质溶液的质量增大

C.断开K,每生成lmolKFe[Fe(CN)(J,需要消耗0.25mo.

D.断开K,一段时间后电解质溶液中可能出现白色沉淀

6.(2025•河北保定•三模)用如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水,同时还可以淡化海水(主要成分

8

为NaCl,还含有Na2s0«等杂质)。下列说法错误的是()

A.交换膜I为阴离子交换膜

B.电池工作一段时间后,右室溶液的pH增大

C.a极电极反应式:2CN-+120W-10c=2CO^~+N2T+6H,O

D.若将含有26gCN的废水完全处理,可除去NaCl的质量为292.5g

7.一种基于固体电解质NASICON的可充电熔融钠电池,具有安全、电流密度高、使用条件宽泛等优点,其工

作示意图如下所示,已知电池放电时不断有Nai生成。下列说法错误的是()

A.放电时a电极为负极

B.固体电解质NASICON含钠离子

C.充电时阳极反应式:3r-2e==l3

D.转移Imole一时,c区和d区的质量差改变23g

8.我国科学家研发了一种由废水(含UO/、SO『等)提铀并同步产电的工艺,其工作原理和相关物质转化关系如

图所示,下列有关该过程的说法不正确的是()

9

阴O2Q/CCF电极

子HQ/JUO;

H2SO.膜OHUO废水

夜-/|2

A.电子从Fe电极经导线流向CCF电极

-

B.CCF电极上发生的反应有:O2+2H2O+2C==H2O24-2OH

C.生成(UO222NH2O的反应中,〃(氧化剂):〃(还原齐lj)=l:2

D.利用电解法再次获得含UO;+溶液,需将附着UO2、(UCMOZN%。的电极置于阳极

9.近日,美国工程院院士华裔科学家邵阳教授采用NaNO3/KNOvCsNO3共晶盐电解液和P-AI2O3膜研制了一种

熔盐型Na—02电池,其工作原理如图所示,该电池工作时,下列说法正确的是()

锂电微放电用理示息图

A.NO]既表现氧化性又表现还原性

B.p-AbOs膜能阻止电子和离子通过

C.银电极的电极反应式为2Na'-l-2e--l-NO;—Na,O+NO;

D.电池总反应为4Na+O2=2Na2。

10.质子交换膜氢氧燃料电池具有能量密度高等优点,质子交换膜主要成分为全氟磺酸聚合物,吸水后,强疏水

性主链和亲水性侧链形成尺寸为3—5纳米的离子通道。质子通过水、一SO,等载体之间氢键的伸缩振动,定向

连续传递。电池及膜的工作原理如下图所示,下列说法不正确的是()

10

负载

11•,(

图i质子交换膜氢氧燃料电池图2质子选择性透过交换膜示意图

A.通0?电极的电势比通电极的电势高B.质子交换膜燃料电池的电解质为全氟磺酸聚合物

C.给出质子能力:出。>质子交爽膜的一so3HD.质子交换膜吸水后形成离子通道

11.钮稳定氧化错浓差电池可用于测定待测环境中的含氧量,在格金、能源等领域也应用广泛,其原理是利用空

气与待测环境中氧气的浓度差对电压的影响,其工作状态如图所示。该电池工作时,下列说法错误的是()

I

3出

o’

A.空气侧的电极电势高于测量侧的电极电势

B.Zr4+>丫3+移向空气侧

2-

C.电极B发生的反应为2O-4e-=O2f

D.若测量侧处于富氧环境中,电池的止、负极可能会发生转换

12.我国科学家研发了一种新型Zn-COz水介质电池,其工作原理如图所示。工作时HQ在双极膜界面处解离成

H,和0H,放电时,下列说法不正确的是()

双根膜

A.CO?在多孔Pd纳米片表面转化为甲酸B.正极区溶液的pH减小

C.负极的电极反应式为Zn+4OH——2L=Zn(OH)>D.每生成1mol甲酸,双极膜处有4mol比0解离

13.科学家设想利用图示装置进行CO?的固定,同时产生电能。该装置工作时,生成的C附着在电极上。下列

11

说法错误的是()

用离f交换膜

A.多孔催化剂电极为正极,放电时发生还原反应

B.采用多孔催化剂电极有利于CO2犷散到电极表面

C.导线中流过2moic理论上就有2molLi+由负极区进入正极区

D.负极区可以选用Li。水溶液作电解质溶液

14.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池

的说法正确的是()

―□—

H极极

微生物

•••»••

•••••••7c

•••・•

•・:::・・・•

次辄反应/有一反应

交换腴

A.该装置是原电池,b极是负极

B.该电池工作时,应选用质子交换膜

C.该电池工作时,电子从a极经电流表流向b极,离子从右经交换膜向左迁移

D.电极a发生反应:96田004一24「+7H2O=6CO2T+24H,

15.科学家研制出一种新型短路膜化学电池,利用这种电池可以消除空气中的CO2,该装置的结陶、工作原理如

图所示。下列有关说法错误的是()

12

A.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甩子

B.当负极生成1molCO?时,理论上需要转移1mol电子

C.负极反应为H?+2OH-2e=2H2O

D.当反应消耗22.4L(标准状况)02时,理论上需要转移4moi电子

16.我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钉锲合金纳米催化剂(RuNi心),并基于此

催化剂制备出一种极具竞争力的高能量银氢气(Ni-H?)电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是()

A.放电时,时间后,KOH溶液的浓度增大

C.放也时,电极a上的也极反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OK

D.外电路中每转移2moie,理论上电极b上消耗2gH2

17.甲酸钠燃料电池是一种膜基碱性电池,提供电能的同时可以获得烧碱,其工作原理如图所示,下列有关说法

正确的是()

CEM隔膜

A.CEM隔膜为质子交换膜

+

B.甲为电池负极,电极反应为HCOO-e+H2O=H2CO3+H

C.电池在工作时,乙电极附近溶液pH增大

D.单位时间内甲电极产生的H2cCh与乙电极消耗的。2物质的局之比为4:1

18.微生物脱盐池的a极上加入了呼吸细菌,工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2,其工作原理如图

所示。下列说法错误的是()

13

A.工作时,a极发生氧化反应,电流从b极流向a极

B.M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜,脱盐室最终可得到淡盐水

C.若b极上消耗标准状况下11.2L气体,通过N膜的离子的物质的量为2moi

D.呼吸细菌的作用为催化有机物分解

19.用热再生氨电池处理含C/+电镀废液的装置如图。该装置由电池部分和热再生部分组成:电池部分中,a

极室为(NH/SOa—N%混合液,b极室为(NHJ2SO4溶液;热再生部分加热a极室流出液,使[。1例%)4『十分解。

下列说法不正确的是(

泡呼转废液

阀了•交换膜

电池部分低浓度排放液

热再生部分

A.装置中的离子交换膜为阳离子交换膜

B.a极的电极反应为:Cu—2e-+4NH3=[CU(NH3)4『十

2,21

C.电池部分的总反应为:CU+4NH3=[CU(NH3)4]

D.该方法可以富集C/+并产生电能,同时循环利用NH3

20.日化学合成在有机合成领域发挥着重要作用。某实验小组利用电化学方法氧化烯燃制备环氧化物(其中一R

基团代表烷基),装置如图所示。下列叙述正确的是()

14

<Y>

A.当Pl电极上产生11.2L氢气时,理论上转移Imol电子

B.该装置中负极区发生反应Br2+H2O++2BL+2H

C.Pt电极上发生氧化反应

D.分子中(除一R外)都含有手性碳原子

真题•演练

1.(2025・湖北卷)某电池的正极材料为LiFePO4,负极材料为嵌锂石墨。利用人工智能筛选出的补锂试剂LiSO2CF3,

能使失活的电池再生并延长寿命,且保持电池原结构。将USO2CF3注入电池后充电补锂,过程中[SO2CF3「转

化为气体离去。下列有关充电补程的说法错误的是()

A.[SO2CF3「在阳极失去电子B.生成气体中含有氟代烽

C.过程中铁元素的价态降低D.[SO2CF3「反应并离去是该电池保持原结构的原因

2.(2025・广东卷)某理论研究认为:燃料电池(图b)的电极I和II上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c,

其中。2获得第一个电子的过程最慢。由此可知,理论上()

15

A.负极反应的催化剂是i

B.图a中,i到ii过程的活化能一定最低

C.电池工作过程中,负极室的溶液质量保持不变

D.相同时间内,电极1和电极n上的催化循环完成次数相同

3.(2025•黑吉辽蒙卷)一种基于CU2。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/AgQ

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()

Cu2O/

CU2(OH)3CI

A.放电时Na卡向b极迁移

B.该电池可用于海水脱盐

+

C.a极反应:Cu2O+2H2O+CF-2e==Cu2(OH)2CI+H

D.若以Ag/Ag。电极代替a极,电池将失去储氯能力

4.(2。25•江苏卷)以稀H2sCh为电解质溶液的光解水装置如图所示,总反应为2H鼠前下列说

法正确的是()

A.电极〃上发生氧化反应生成

B.H+通过质子交换膜从右室移向左室

C.光解前后,H2s04溶液的pH不变

D.外电路每通过0.01mol电子,电极b上产生0.01molH2

16

5.(2024.新课标卷)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2c6Hl2O6+O2=2C6H|2O7

B.b电极上CuO通过Cu(H)和Cu⑴相q转变起催化作用

C.消耗18mg葡萄糖,理论上a电极有0.4mmol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

6.(2024.安徽卷)我国学者研发出利新型水系锌电池,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ZnSOj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:叮十Zn[*Zn2++3r

C.充电时,阴极被还原的Zr?+主要来自Zn-TCPP

D.放电时,消耗0.65gZn,理论上转移0.02mol电子

7.(2024.江西卷)我国学者发明了一种新型多功能甲醛-硝酸盐电池,可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如

图),下列说法正确的是()

17

A.CuAg电极反应为2HCHO+2H2O-4e-=2HC00+H21+20H

B.CuRu电极反应为NO;+6H2O+8e-=NH3T+9OH-

C.放电过程中,OFT通过质子交换膜从左室传递到右室

D.处理废水过程中溶液pH不变,无需补加KOH

8.(2024・北京卷)酸性锌锦干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是()

A.石墨作电池的负极材料

B.电池工作时,NH4+向负极方向移动

C.MnCh发生氧化反应

D.锌筒发生的电极反应为Zn-2/=Zn2+

9.(2024・江苏卷)碱性锌镉电池的总反应为Zn+2MnO2+HQ=ZnO+2MnOOH,电池构造示意图如图所示。下

列有关说法正确的是()

18

+

锌粉和KOH

MnO〉和KOH

隔膜

A.电池工作时,MnCh发生氧化反应

B.电池工作时,OFF通过隔膜向正极移动

C.环境温度过低,不利于电池放电

D.反应中每生成1molMnOOH,转移电子数为2x6.02x|0-23

10.(2024•浙江1月卷)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成[Zn(NH3)4产和Hz,下列说法不正确的是

()

A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大

B.随着腐蚀的进行,溶液pH变大

C.铁电极上的电极反应式为:2NH3+2C-=H2T+2NH£

D.每生成标准状况下22.4mL出,消耗0.010molZn

11.(2024•贵州卷)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应:HCO1+

H20=HCO;+H2O2O体系中出。2与Mn(n)/Mn(IV)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污

染物。下列说法错误的是()

A.该芬顿系统能量转化形式为太阳能—电能一化学能

B.阴极反应式为。2+2酎+2广=%02

C.光阳极每消耗1molWO,体系中生成2inulH2O2

19

D.H2O2在Mn(H)/Mn(IV)的循环反应中表现出氧化性和还原性

12.(2023・山东卷)利用热再生氨电池可实现CuSCU电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加

相同的C11SO4电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是()

NH.3

CuSO,低温

溶液热解

A.甲室Cu电极为正极B.隔膜为阳离子膜

2+2+

C.电池总反应为:CU+4NH3=[CU(NH3)4]D.NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响

13.(2023•广东卷)负载有Pl和Ag的活性炭,可选择性去除。实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列说法正

确的是()

A.Ag作原电池正极

B.电子由Ag经活性炭流向Pl

C.Pt表面发生的电极反应:O2+2H2O+4e-=4Oir

D.每消耗标准状况下11.2L的O2,最多去除

14.(2023•海南卷)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说法正确的是()

ab

Al海水»

O2.

A.b电极为电池正极

B.电池工作时,,海水中的Na.向a电极移动

20

C.电池工作时,,紧邻a电极区域的海水呈强碱性

D.每消耗1kgA1,电池最多向外提供37mol电子的电量

15.(2022.全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnCh离子选泽双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Z/以Zn(OH);存

在),电池放电时,下列叙述错误的是()

MnOjll极离子选择隔膜Zn电极

/

’,———————―/

H2sol溶液K2soi溶液/KOH溶液

Inm

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