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文档简介
第2讲原电池及化学电源
考点一原电池的工作原理
高考-必备-基础
1.原电池的概念、构成条件及工作原理
概念把化学能转化为电能的装置
本质能自发进行的氧化还原反应
①能自发进行的氧化还京反应
形成②两个金属活动性不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同)
条件③形成闭合回路,需满足三个条件:
a.存在电解质;b.两电极直接或间接接触;c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中
e-沿导线传递,有电流产生
氧化反应、
Zn-2e-=Zn2+J
II2t
,2+
总反应离子方程式:7.n+?H=7n+H2t
原理
(1)电极
①负极:失去电子,发生氧化反应
②正极:得到电子,发生还原反应
(2)电子定向移动方向和电流方向
①电子从负极流出经外电路流入正极
②电流从正极流出经外电路流入负极
(3)离子移动方向
阴离子向负极移动,阳富子向正极移动
2.单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比——以铜锌原电池为例
(1)反应原理
名称单液原电池双液原电池
电流计
।—©—I
tiraCu
CuSOA
装置4
溶液辛菖桥:
::::::rcu
ZnSOq溶液CuSO4溶液
电极名称负极(锌片)正极(铜片)
相电极反应Zn—2e-=Zn2+(氧化反应)Cu2++2e~=Cu(还原反应)
同总反应ZnHbCu2+=Zn2+4-Cu
点电子流向电子由负极经导线流向正极:由Zn沿导线流向Cu
电流流向电流由正极经导线流向负极:由Cu沿导线流向Zn
离子迁移电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移
不方向cw+移向正极,SCI?一移向负极盐桥含饱和KC1溶液,K+移向正极,Q一移向负极
同还原剂Zn与氧化剂CM+直接接触,
能量转化Zn与氧化剂CM'不宜接接触,仅有化学能转化为
点既有化学能转化为电能,乂有化学
效率电能,避免了能量损耗,故电流稳定,持续时间长
能转化为热能,造成能量损耗
(2)盐桥的组成和作用
①盐桥中装有饱和的KCLKNCh等溶液和琼胶制成的胶冻
②盐桥的作用:a.连接内电路,形成闭合回路;b.平衡电荷,使原电池能持续提供电流
仪注意
;①无论是单液原电池装置还是双液原电池装置,电子均不能通过电解质溶液
i②自发发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应,也可以是电极与溶解的02等发生反
i应,如将铁与石墨相连插入食盐水中
3.原电池正、负极的判断
(1)根据电极反应或总反应方程式来判断
作还原剂、失电子、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
(2)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
(3)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;阴离子向奂极移动
⑷根据原电池的两电极材料来判断
两种金属(或金属与非金属)组成的电极,若它们都与(或都不与)电解质溶液单独能反应,则较活泼的金属
作负极;若只有.一种电极与电解质溶液能反应,则能反应的目极作负极
(5)根据电极现象来判断
工作后,电极质量减少,说明该电极金属溶解•,失去电了•变成金属离子,该电极为负极;电极质量增加
或不变,说明溶液中的阳离子在该电极放电生成金属单质或溶液中的阳离子得电子,该电极为正极
4.原电池原理的应用
(1)加快氧化还原反应的速率:一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率加快。如:在
Zn和稀硫酸反应时,滴加少量CuSO4溶液,则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极,从而加快
Zn与稀硫酸反应的速率
(2)比较金属活动性的强弱
①方法:一般情况下,负极的金属活动性比正极的金属活动性强
②常见规律:电极质量较少,作负极较活泼,有气体生成、电极质量不断增加或不变作正极,较不活
泼如:有两种金属A和B,用导线将A和B连接后,插入到棉硫酸中,一段时间后,若观察到A溶解,
而B上有气体放出,则说明A作负极,B作正极,即可以断定金属活动性:A>B
(3)设计原电池
①依据:已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧
化),氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原
②选择合适的材料
电极材料:电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料,或者在该氧化还原反应中,本身失
去电子的材料
电解质溶液:电解质溶液一般能与负极反应
如:根据2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+设计电池
①不含盐桥②含盐桥
(4)用于金属的防护——栖牲阳极法
利用原电池原理,让被保护金属做正极,一种活泼性较
原理
强的金属做负极,用导线相连
要求被保护的金属作正极,活泼性更强的金属作负极
要保护一个钢闸门,可用导线将其与一块锌块相连,使
实例
锌作原电池的负极
【逐点训练11
1.某小组利用下列装置进行电化学实验,下列实验操作及预期现象正确的是()
ZnSO4溶液CuSO』溶液
A.X和Y与电流表连接,电子由Cu极流向Zn极
B.X和Y与电流表连接,将Zn换成Fe测得电流更大
C.X和Y分别与电源“一”、"+”极相连,Cu极质量减轻
D.X和Y分别与电源“一”、极相连,Zn极质量减轻
2.一种新型的电池,总反应式为3Zn+2FeOf+8H2O=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+40H",其工作原理如图
所示。下列说法不正确的是()
A.Zn极是负极,发生氧化反应
B.随着反应的进行,溶液的pH增大
C.电子由Zn极流出到石墨电极,再经过溶液回到Zn极,形成回路
-
D.石墨电极上发生的反应为FeOg+3e+4H2O=Fe(OH)3l4-5OH
3.Li-FeSz电池是目前电池中综合性能最好的一种电池,其结构如图所示。已知电池放电时的反应为4Li
4-FeS2=Fe+2Li2So下列说法正确的是()
A.Li为电池的正极
B.电池工作时,Li卡向负极移动
C.正极的电极反应式为FeS2-4e=Fe+2s2
D.将熔融的LiCF3sO3改为LiCl的水溶液,电池性能更好
4.(2024・四川省大数据精准教学联盟高三第二次统•监测)通过测定下图电池的标准电动势E"(V),可计
\oK°=ZE°
算电池总反应的平衡常数K"。已知:0059V,该电池11;盐桥中装有含KC1饱和溶液的琼脂,
离子可在其中自由移动。下列说法错误的是()
1H
0^E
3C
23C
KCl_C
饱和溶液3r
1<;2<Ag电极
AgCl'Ag一
电极
A.正极反应为AgCl+e-Ag-i-Cr
B.反应后,右侧烧杯中《AgNCh)增大
C.每转移Imo9,两个电极的质量共减少143.5g
D.若E"=-0.59V,Ag+(aq)+Cl(aq)AgCl(s)的平衡常数为10山
5.分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()
空气
Mgr2hMgAlFejS5h,CuCu
稀MSO,NaOH溶液浓HNO,NaCI溶液
①②③④
A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极
B.②中Mg作正极,电极反应式为6H20+6-=601<+3H2T
C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe—2L=Fe2+
D.④中Cu作正极,电极反应式为2H,+2e=H2T
6.[2024•浙江省宁波市高三下学期二模)利用下图电池装置可验证不同化合价铁元素的相关性质。
0
铁电极石强电极
7*-I:W_0.】0mol-L-'FC(SO)J
0.10molL_1FeSO-<24
4-1
0.05mol-LFeSO4
已知:电池装置中,盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(小)(如下表)
应尽可能地相近;两烧杯中溶液体积相等。
离子+2++
LiNa+CaKHCO3-NOrCl-SOF
«x'xlO8/[m2/(s-V)]4.075.196.597.624.617.407.918.27
下列说法正确的是()
A.根据上表数据,盐桥中应选择KNO3作为电解质
B.石墨电极上对应的电极反应式为:Fe2+-e=Fe3+
C.反应一段时间后,当右池中c(Fe2+):c(Fe3+)=3:2时,左池中c(Fe2+)=0.15molLr
D.盐桥中的阴离子进入石墨电极一侧溶液中
7.控制适合的条件,将反应2Fe3++2「=^2Fe2++b设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的
是()
灵敏电流计
甲乙
A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCL固体,乙中的石墨电极为负极
考点二常见的化学电源
高考-必备-基础
1.一次电池
一次电池就是放电之后不可再充电的电池。随着使用,一次电池中能发生氧化还原反应的物质被消耗,
当这些物质消耗到一定程度时,电池就不能继续使用了。一次电池中电解质溶液制成胶状,不流动,也
叫做干电池
碱性替妓干电池
碱性锌镐电池是一种常用的一次电池,其负极是Zn,正极是MnO?,
结构
电解质溶液是KOH溶液
rfr11锌粉和
负极Zn+2OFT—2e-=Zn(OH)2-4-KOH的
混合物
J-MnO2
电极反应正极2MnCh+2H2O+2e==2MnOOH+2OH-』L金属
总反应Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
特点比能量较高,储存时间较长,可适用于大电流和连续放电
纽扣式锌银电池
负极(Zn)Zn+20H一一2e-=Zn(OH)
2金外赍
电极反M
负极、
正极(Ag2。)Ag2O+比0+2e-=2Ag+20H一
应
1♦化银正―
总反应Zn+AgzO+H2O=Zn(OH)2+2Ag
校有KOH部液
的隔板
特点比能量大、电压稳定、储存时间长
新型一次电池
总反应;ILOz+2H++Mg==Mg2++2ILO
Mg—H2O2电池正极H2O2+2H+2入=2氏0
负极Mg—2e^=Mg2+
总反应:Mg+2AgCl=2Ag+MgCk
Mg-AgCl电池正极2AeCI+2e-=2Cr+2Ag
负极Mg—2e-=Mg2*
总反应:2Na+xS=Na2S.1
钠硫电池正极xS+2e"=S?z
负极2Na~2e-=2Na+
总反应:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-
锂一铜电池正极Cu?O+H2O+2e-=2Cu+20H
负极2Li-2e=2Li+
总反应:xLi+LiV3O8=Lit+rV3O8
锂帆氧化物电池正极.rLi'+LiV^Os+.re=Li1气V3Q3
负极xLi-xe=xLi
总反应:4Li+2SOCl2=4LiCl+SO21+S
Li-SOCb正极2SOCl24-4e-=SO2?+S4-4Cr
负极41,i—4e=4Ii
2.二次电池
二次电池又称可充电电池或蓄电池。充电电池在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时又可以逆向进
行,生成物重新转化为反应物,使充电、放电可在一定时期内循环进行。充电电池中能量的转化关系是:
化学能舞电能,常见的二次电池有铅蓄电池、镉银电池、锂离子电池等蓄电池等
(1湘酸蓄电池
H3SOXaq)
铅酸蓄电池是由两组栅状极板交替排列而蜜
结构成,正极板上覆盖有PbCh,负极板覆盖有
Pb,稀硫酸作电解质溶液PbO式正极1
PM负极)
总反应Pb(s)+PbOMs)+2H2so*aq)=^2PbSO心)+2比0⑴
负极反应Pb(s)+SOi(aq)-2e=PbSO4(s)
放电时----原电池
+
正极反应PbO2(s)+4H(aq)+SOr(aq)+2e=PbSO4(s)4-2H2O(l)
阴极反应PbSO4(s)+2e=Pb(s)+SOF(aq)
充电时----电解池
阳极反应PbSO£s)+2H2O(1)-2L=PbCHs)+4H*(aq)+SOf(aq)
特点常作汽车电瓶,电压稳定,使用方便安全
04注意
①可充包包池有充电和放电两个过程,放电时是原电池反应,充电时是包解池反应
②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
③二次包池充电时原负极必然要发生还原反应(生成原来消耗的物质),即作阴极,连接外接电源的负
极;同理,原正极连接电源的正极,作阳极。简记为:负连负,正连正
④放电总反应和充电总反应在形式上互逆,但不是可逆反应
<2)…断型充曳鼠逆)电池.......................................................................
总反应:Ag2O4-Zn+H2Ow-^^2Ag+Zn(OH)2
--
正极:Ag2O+H2O+2c=2Ag+2OH
锌银电池负极:Zn+2()H—-2e-=Zn(()H)?
阳极:2Ag+20H—2e=Ag9+HQ
阴极:Zn(OH)2+2e=Zn+20H
放中
总反应:Ni(h+Fe+2H2。室含Fe(OH)2+Ni(OH)2
正极:NiO2+2e-4-2HO=Ni(OH)24-2OH-
银铁2
负极:Fe—2e+20H=Fe(OH)?
电池
镇电池阳极:Ni(OH)2+2OH-2e=Ni02+2H8
阴极:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-
放由
银镉总反应:Cd+2Ni00H+2H2。途会Cd(OH)2+2Ni(OH)2
电池说明:参考银铁电池自行书写。
放中
总反应:3Zn+2K2FeO4+8H2O^^3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
正极:2FeO,+6L+8H2O=2FC(OH)3+10OH-
高铁电池负极:3ZnGL+GOH—3Zn(OH”
阳极:2Fe(()H)3+10OH-6e=2FeOj-+8H2。
阴极:3Zn(OH)2+6e=3Zn+60H-
放中
总反应:Li|«。02+LiCLiCoO2+C6(x<l)
锂离子电池正极:LiirCoCh+xe4~.vLi+^=LiCoO2
负极:Liq-xe=xLi'+C6
阳极:LiCoO2——xe=Lii-aCoC)2+xLi'
阴极:jLi+xe+C6=Li.rC6
放中
总反应:2Na2sz+NaB门第含Na2s4+3NaBr
钠硫正极:NaB门+2e+2Na+=3NaBr
蓄电负极:2Na2s2e=Na2ss+2Na'
池阳极:SNaHr-2e===此出门+2典不
阴极:Na2s4+2Na++2e-=2Na2s2
钠电池
放中
总反应:Nal-,„CoO24-Na„IC„<NaCoO2+C„
钠离正极:Nai-,„CoO2+me+〃?Na'=NaCoO2
子电负极:Na也C”一〃?e=,〃Na++C”
池阳极:NaCoCh-〃?e=Nai"iCoO2+,'〃Na+
阴极:阳Na~+C“+"?e—=Na,”C”
+2+3+2+
总反应:VOt+2H+V^^V+VO+H2O
2+
正极:VO2+2H*+e=VO4-H2O
全帆液流电池负极:y2、_e=y3-
阳极:丫02++氏0一夕=丫/+2,
阴极:丫3++€一=丫2+
3.“高效、环境友好”的燃料电池
燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。电极本
燃料电池的身不包含活性物质,只是一个催化转化元件。燃料电池工作时,燃料和氧化剂连续地
工作原理由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排出,于是电池就连续不断
地提供电能
燃料电池示
意图
①清洁、安全、高效
②燃料电池的利用率高、能量转化率高,能量转化率达到80%以上
特点③与常规发电厂相比,其二氧化碳排放量明显降低
④与干电池或者蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部,而是从外部提供,
这时电池起着类似试管、烧杯等反应器的作用
以CH30H燃料电池为例,体会不同介质对电极反应的影响:
总反应:2CH.3OH+3O2=2CO2+4H2O
酸性燃料电池H+正极Oz+4e+4H+=2比0
-
负极CH30H-6e+H2O=CO2t+6H+
总反应;2cH3OH+3O2+4OH—2COr+6H2O
碱性燃料电池0H一正极O2+4L+2H9=4014一
负极CH3OH-6e一+80H-=COf+6H2O
总反应:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
熔融氧化物燃
02"正极O2+4C=2O2一
料电池
2-
负极CH3OH-6e-+3O=CO2t+2H2O
总反应:2cHaOH+3O2=2CO2+4H2O
熔融碳酸盐燃
2-正极O2+4c+2co2=2C(y-
CO3
料电池
负极CH3OH-6e-+3co32=482T+2H2O
【逐点训练2】
1.普通锌钵干电池的简图如图所示,它是用锌皮制成的锌筒作电极,中央插一根碳棒,碳棒顶端加一铜
帽。在石墨碳棒周围填满二氧化镒和炭黑的混合物,并用离了可以通过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外
是用氯化锌、氯化钺和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作时的总反应为Zn4-2NH4+
2+
2MnO2=fZn(NH3)2]+Mn2O3+H20<,下列关于锌钵干电池的说法中正确的是()
A.当该电池电压逐渐下降后,利用电解原理能重新充电复原
B.电池负极反应式为2Mn()2+2NH;+2euMmCh+ZNFh+FhO
C.原电池工作时,电子从负极通过外电路流向正极
D.外电路中每通过0.1mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
2.银镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某银镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、
放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2。簧Cd(OH)2+2Ni(OH”,有关该电池的说法正确的是()
A.充电时阳极反应:Ni(OH)2+OH--e=NiOOH+H2O
B.充电过程是化学能转化为电能的过程
C.放电时负极附近溶液的碱性不变
D.放电时电解质溶液中的OH一向正极移动
3.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为Lii-ACOO2+LiAC6=LiCoO2+
C6(x<l)o下列关于该电池的说法不正确的是()
A.放电时,Li+在电解质中由负极向正极迁移
B.放电时,负极的电极反应式为“C6fe-=xLi++C6
C.充电时,若转移1mole,石墨(C6)电极将增重7%g
D.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2—xe-=Li_vCoO2+.rLi+
4.熔融盐NaNOa组成的燃料电池如图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,下列有关
说法正确的是()
石黑1
NO2M
A.石墨【为正极,石墨II为负极B.Y的化学式可能为NO
C.石墨I的电极反应式为NOz+NOj—e-=N20sD.石墨H上发生氧化反应
5/2024.北京市西城区高三一模)我国科学家设计可同时实现IL制备和海水淡化的新型电池,装置示意图如
图,
溶滴离子交换朦溶液
下列说法不无砸的是()
A.电极a是正极
B.电极b的反应式:N2H4-4e+4OH-=N2f+4H2。
C.每生成ImolNz,有2molNaCl发生迁移
D.离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜
6.[2024•安徽省马鞍山市高三第二次教学质量检测)磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良妗的循环稳
定性,具有较长的使用寿命,放目时的反应为:LixC6+Lii-xFePO4=6C+LiFePO4o图1为某磷酸铁锂电池的
切而,图2为LiFePO4晶胞充放电时Li+脱出和嵌入的示意图。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正
四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间徒结构。下列说法不再碰的是()
图I图2
+
A.放电时,负极反应:Li,C6-xe=xLi+6C
3
B.(a)过程中Imol晶胞转移的电子数为±NA
16
C.(b)代表放电过程,Li+脱离石墨,经电解质嵌入正极
+
D.充电时的阳极反应:LiFePO4-xc=Li|.xFcPO4+xLi
7.(2024.浙江省Z20名校联盟高二联考)一种三室微生物燃料电池的工作原理如图所示,该电池能同时去除
有机物、脱氮形成无害气体和水,下列说法个正幽的是()
A.X、Y交换膜均为质子交换膜
B.电极室C中溶液经灭菌后通入电极室A
+
C.b电极反应式:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2T+24H
D.电极室C中仅发生还原反应
真题・演练
1.(2024.北京卷,3,3分)酸性锌钵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()
石墨棒
二氧化铭和炭黑
氯化镀和氯化锌
i锌筒
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.MnO?发生氧化反应D.锌筒发生的电极反应为Zn-2e=Zn2+
2.(2024•全国甲卷,6,3分)科学家使用6-MnO2研制了一种MnCh-Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一
段时间后,MnCh电极上检测到MnOOH和少量ZnMmCh。下歹J叙述正确的是()
小版ZnSO冰溶液电极
A.充电时,Zn2+向阳极方向迁移
B.充电时,会发生反应Zn+2MnO2:ZnMmCh
C.放电时,正极反应有MnO2+H2O+e=MnOOH+OH-
D.放电时,Zn电极质量减少0.65g,MnO?电极生成了OQOmolMnOOH
3.(2024・河北卷,13,3分)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CCh电池,以Mg(TFSI)2为电解
质,电解液中加入13丙二胺(PDA)以捕获CO2,使放甩时CO?还原产物为MgCzCh。该设计克服了MgCO3
导电性差和释放CO2能力差的障碍,同时改善了Mg?+的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。
多
8?孔
碳
纳
隔Mg(TFSI)
米
管
电
PDA极
MgC。
下列说法错误的是()
A.放电时,电池总反应为Mg+2c02=MgCzCh
B.充电时,多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C.充电时,电子由Mg电极流向阳极,Mg2+向阴极迁移
D.放电时,每转移Imol电子,理论上可转化ImolCO?
4.(2023•广东卷,6)负载有P(和Ag的活性炭,可选择性去除C「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Pt
C.Pt表面发生的电极反应:O2+2H2O+4e=40H-
D.每消耗标准状况下II.2L的O2,最多去除ImolCl-
S.(2023•辽宁省选择性考试,II)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是()
多孔碳
质子交换膜
A.放电时负极质量减小
B.储能过程中电能转变为化学能
C.放电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧
23+2+
D.充电总反应:Pb+SO4+2Fe=PbSO4+2Fe
6.(2023•全国乙卷,12)室温钠-琥电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电
池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪喋膜上作为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为
另一电极。工作时,在硫电极发生反应:2+一广广,洛2加+河、2⑴汴一Na2sx
钠电极
下列叙述错误的是()
A.充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B.放电时外电路电子流动的方向是a—b
C.放电时正极反应为:2Na++2s8+2e--Na2sx
8
D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
7.(2023•山东卷,II)利用热再生氨电池可实现CuSOi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CuSOj电镀废液,向甲室加入足量飒水后电池开始工作。下列说法正确的是()
CuSO4
溶液
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=lCu(NH3)4j
D.NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响
8.(2023•全国新课标卷,10)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3so3)2水溶液为电解质的电池,其示意图如
下所示。放电时,Z/+可插入V2O5层间形成ZmVzOnFhO。下列说法错误的是()
H谈〜蚪令懿觌H
V2O5ZnxV2O5nH,O
Zn电极V2O5电极
Zn(CF3so3)2水溶液
A.放电时V2O5为正极
B.放电时ZrP+由负极向正极迁移
C.充电总反应:xZn+VzOs+nHXXZnxVzOnFhO
2+
D.充电阳极反应:ZnxV2O5nH2O-2xe-=xZn+V2O5+nH2O
9.(2022•全国乙卷,12)Li-O?电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研
究了一种光照充电Li-Oz电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(&)和空穴(h+),驱动阴极反应
(Li++e=Li+)和阳极反应(Li2Ch+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是()
A.充电时,电池的总反应Li2Ch=2Li+O2
B-充电效率与光照产生的电子和空穴量有美
C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D.放电时,正极发生反应O2+2Li++2e-=Li2O2
10.(2022•辽宁省选择性考试,14)某储能电池原理如图。卜列说法正确的是()
循环回路循环回路
+
A.放电时负极反应:Na3Ti2(PO4)3-2e=NaTi2(PO4)3+2Na
B.放电时。-透过多孔活性炭电极向CCL中迁移
C.放电时每转移Imol电子,理论上CCL吸收0.5molCL
D.充电过程中,NaCl溶液浓度增大
11.(2022•山东卷,13)设计如图装置回收金属钻。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸盐生成CO2,
将废旧锂离子电池的正极材料LiCoCh转化为Co2+,工作时保持天氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。
已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法正确的是()
溶液溶液.溶液
A.装置工作时,甲室溶液pH逐渐增大
B.装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸
++2+
C.乙室电极反应式为LiCoO2+2H2O+e+4H=Li+Co+4Oir
D.若甲室Co2+减少2()()mg,乙室Co2+增加300mg,则此时已进行过溶液转移
12.(2022•全国甲卷,10)一种水性电解液Zn-MnCh离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Z/+以
Zn(OH)42-存在)。电池放电时,下列叙述错误的是()
MnO:电极离子选择隔膜Zn电极
三一
二
三
IF二二
一
二
L二
二
一
二
二
一
嬴U-
薪
在
hX七
SC2SKOH溶液
IIIIII
A.
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