2020届高考化学一轮复习讲义 第6章 题型突破10
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专题讲座电化学组合装置的问题分析将原电池和电解池结合在一起,综合考查化学反应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化学计算等知识,是高考试卷中电化学部分的重要题型。
该类题目的考查内容通常有以下几个方面:电极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液离子的移动、pH的变化以及电解质溶液的恢复、运用电子守恒处理相关数据等。
解答该类试题,透彻理解电化学原理是基础,准确判断电池种类是关键,灵活利用电子守恒是处理数据的法宝。
具体可按以下三个步骤进行:第一步:多池串联装置中电池类型的判断1.直接判断:非常直观明显的装置,如燃料电池、铅蓄电池等在电路中,则其他装置为电解池。
如下图:A为原电池,B为电解池。
2.根据电池中的电极材料和电解质溶液判断:原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒做电极;而电解池则一般都是两个惰性电极,如两个铂电极或两个碳棒。
原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应,电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。
如图:B为原电池,A为电解池。
3.根据电极反应现象判断:在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极,并由此判断电池类型,如图:若C极溶解,D极上析出Cu,B极附近溶液变红,A极上放出黄绿色气体,则可知乙是原电池,D 是正极,C是负极;甲是电解池,A是阳极,B是阴极。
B、D极发生还原反应,A、C极发生氧化反应。
第二步:利用相关概念进行分析判断在确定了原电池和电解池后,有关概念的分析和判断如:电极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动方向、pH的变化及电解质溶液的恢复等。
只要按照各自的规律分析就可以了。
第三步:串联装置中的数据处理原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒,分析时要注意两点:①串联电路中各支路电流相等;②并联电路中总电流等于各支路电流之和。
在此基础上分析处理其他各种数据。
图中装置甲是原电池,乙是电解池,若电路中有0.2 mol 电子转移,则n极溶解6.5 g,Cu极上析出H2 2.24 L(标准状况),Pt极上析出Cl2 0.1 mol,C极上析出Cu 6.4 g。
(广东版)2020届高三化学一轮复习专讲专练第6-8单元(含详解)(考查范围:第六~八单元分值:100分)一、单项选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分,每小题只有一个正确答案)图G3-11.氯原子对O3分解有催化作用:O3+Cl===ClO+O2ΔH1ClO+O===Cl+O2ΔH2大气臭氧层的分解反应是:O3+O===2O2ΔH,该反应的能量变化示意图如图G3-1:下列叙述中,正确的是( )A.反应O3+O===2O2的ΔH=E1-E3B.O3+O===2O2是吸热反应C.ΔH=ΔH1+ΔH2D.大气层中的臭氧无法再生2.下列说法中,正确的是( )A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止B.K sp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱C.K sp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关D.相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同3.中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成,它运用了“光触媒”技术,在路面涂上一种光催化剂涂料,可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。
下列对此反应的叙述中正确的是( )A.使用光催化剂不改变反应速率B.使用光催化剂能增大NO的转化率C.升高温度能加快反应速率D.改变压强对反应速率无影响4.下列叙述正确的是( )A.0.1 mol/L NH3·H2O溶液中:c(OH-)=c(NH+4)+c(H+)B.中和pH与体积都相同的NaOH溶液和氨水,消耗盐酸的量前者大于后者C.常温下,由水电离的H+浓度为1.0×10-10mol/L的溶液,pH一定等于10D.NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO-3)>c(H2CO3)>c(OH-)>c(H+)5.25 ℃时,水的电离达到平衡:H 2O H ++OH - ΔH >0,下列叙述正确的是( )A .向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c (OH -)降低B .向水中加入少量固体硫酸氢钠,c (H +)增大,K W 不变C .向水中加入少量固体醋酸钠,平衡逆向移动,c (H +)降低D .将水加热,K W 增大,pH 不变6.有关能量的判断或表示方法正确的是( )A .由:H +(aq)+OH -(aq)===H 2O(l) ΔH =-57.3 kJ/mol ,可知:含1 mol CH 3COOH 的溶液与含1 mol NaOH 的溶液混合,放出热量等于57.3 kJB .从C(石墨)=C(金刚石) ΔH =+1.9 kJ/mol ,可知石墨比金刚石更稳定C .等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多D .2 g H 2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ 热量,则氢气燃烧的热化学方程式为2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-285.8 kJ/mol二、双项选择题(每小题6分,共12分)7.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )A .生成物总能量低于反应物总能量,该反应是放热反应B .放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C .运用盖斯定律、可以计算某些难以直接发生的反应的反应热D .同温同压下、化学反应:H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不同8.Li —SOCl 2 电池可用于心脏起搏器。
2020版高考化学一轮复习专题一第六讲元素周期表和元素周期律讲义(含解析)元素周期表和元素周期律[江苏考纲要求] 1.了解元素周期表长式的结构周期、族及其应用,掌握同一周期、同一主族元素的原子结构与元素性质的递变规律。
元素周期表2.理解元素主族和零族原子结构、在周期表中的位置、性质及其它们之间的关系。
[教材基础自热身] 1.编排原则2.元素周期表的结构1周期7个横行,7个周期短周期长周期序号 1 2 3 4 5 6 7 元素种数18 32 32 0族元素原子序数36 54 86 118 2族18个纵行,16个族主族列 1 2 13 14 15 16 17 族ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 副族列 3 4 5 6 7 11 12 族ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB Ⅷ族第8、9、10,共3个纵行0族第18纵行3元素周期表中元素的分区①分界线如图所示,沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线,即为金属元素区和非金属元素区分界线氢元素除外。
②各区位置分界线左下方为金属元素区,分界线右上方为非金属元素区。
③分界线附近元素的性质既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。
[注意] ①从元素周期表的分区中可以看出,非金属性最强的是F,金属性最强的是Cs放射性元素除外。
②金属元素和非金属元素分界线右侧都是非金属,但左侧的并不都是金属元素,如氢元素。
③过渡元素都是金属元素,金属元素只有正价,没有负价。
④处在金属元素和非金属元素分界线上下的元素单质并不一定是半导体,如Al是导体,B硼不导电。
3.元素周期表的三大应用1科学预测为新元素的发现及预测他们的原子结构和性质提供了线索。
2寻找新材料3用于工农业生产对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系,研制农药材料等。
[知能深化扫盲点] 提能点一元素周期表中的4个关系1常见的四组等量关系①核电荷数=质子数=原子序数。
高考化学一轮复习第六章化学反应与能量知识点-+典型题及答案一、选择题1.某同学为探究FeCl3与KI反应是否存在反应限度,设计了如下实验方案(FeCl3溶液、KI 溶液浓度均为0.1mo1・L-1),最合理的方案是A.方案1 B.方案2 C.方案3 D.方案4【答案】D【详解】KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,反应的离子方程式为2Fe3++2I-═2Fe2++I2,反应后的溶液中加入CCl4,如有机层呈紫红色,则说明生成碘;向含Fe3+的溶液中滴加几滴KSCN溶液呈血红色,这是Fe3+的特殊反应,所以可滴加KSCN溶液,溶液显血红色,发生Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3,就说明Fe3+没有反应完,故D正确。
2.在密闭容器中进行反应:X 2(g)+3Y2(g)2Z(g),其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()。
A.c(Z)=0.5 mol·L-1B.c(Y2)=0.5 mol·L-1C.c(X2)=0.2 mol·L-1D.c(Y2)=0.6 mol·L-1【答案】B【详解】若反应向正反应进行,假定完全反应,则:X 2(g)+3Y2(g)2Z(g)起始量(mol/L) 0.1 0.3 0.2变化量(mol/L) 0.1 0.3 0.2平衡量(mol/L) 0 0 0.4若反应逆反应进行,假定完全反应,则:X 2(g)+3Y2(g)2Z(g)起始量(mol/L) 0.1 0.3 0.2变化量(mol/L) 0.1 0.3 0.2平衡量(mol/L) 0.2 0.6 0由于为可逆反应,物质不能完全转化,所以平衡时浓度范围为0<c (X 2)<0.2,0<c (Y 2)<0.6,0<c (Z )<0.4,B 正确、ACD 错误; 答案选B 。
2020届高三化学140分突破第一轮复习资料第6课第6课时考测点导航克水中,得到的盐酸的密度为b g/cm3,那么该盐酸的物质1 •复习化学中常用计量的总体要求是概念的明白得要深化,同时还应注意概念的前后联系和以物质的量为中心各化学计量相互关系的明白得。
2 •通过以物质的量为中心的运算的练习与剖析,培养思维的变通性、针对性、精确性。
因为凡是有关微粒数、质量、气体体积、物质的量浓度的运算,差不多上以物质的量为中心来展开的,因此上述的量之间的比较和换算关键在于将其转化为差不多物理量一物质的量,然后分析比较。
3•把握有关相对原子质量、相对分子质量,有关物质的量,有关气体摩尔体积,有关物质溶解度,有关溶液浓度(质量分数和物质的量浓度)的运算。
4•把握物质的量、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积〔相应单位为mol、g • mol-1、mol • L-1、L • mol-1〕的涵义。
明白得阿伏加德罗常数的涵义。
把握物质的量与微粒〔原子、分子、离子等〕数目、气体体积〔标准状况下〕之间的相互关系。
典型题点击1. 〔2002.上海〕设N A为阿伏加德罗常数,以下表达中正确的选项是〔〕A . 80g硝酸铵含有氮原子数为2N AB. 1L 1mol/L的盐酸溶液中,所含氯化氢分子数为N AC. 标准状况下,11.2L四氯化碳所含分子数为0.5 N AD•在铜与硫的反应中,1mol铜失去的电子数为2 N A 〔此题属考查阿伏加德罗常数的常见题,每个选项都设有易疏忽的地点,能检测学生对基础知识的把握情形。
〕2. 依照阿伏加德罗定律,以下表达正确的选项是〔〕A •同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比B・同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比C同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比D •同温同体积下两种气体物质的量之比等于压强之比〔该题着重考查学生对阿伏加德罗定律及其推论的明白得,答题时应注意”三同推一同"。
高考化学一轮复习第六章化学反应与能量知识归纳总结及答案一、选择题1.钠离子电池具有资源广泛、价格低廉、环境友好、安全可靠的特点,特别适合于固定式大规模储能应用的需求。
一种以Na2SO4水溶液为电解液的钠离子电池总反应为:NaTi2(PO4)3 +2Na2NiFe II (CN)6 Na3Ti2(PO4)3 +2NaNiFe III(CN)6(注:其中P的化合价为+5,Fe的上标II、III代表其价态)。
下列说法不正确的是A.放电时NaTi2(PO4)3在正极发生还原反应B.放电时负极材料中的Na+脱离电极进入溶液,同时溶液中的Na+嵌入到正极材料中C.充电过程中阳极反应式为:2NaNiFe III(CN)6+2Na++2e-=2Na2NiFe II (CN)6D.该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na+的浓度基本保持不变【答案】C【详解】A.由题意可知放电时负极为2Na2NiFe II(CN)6- 2e-=2NaNiFe III(CN)6+ 2Na+,Na2NiFe II(CN)6失电子被氧化发生氧化反应,正极为:2NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3,NaTi2(PO4)3得电子被还原发生还原反应,故A项正确;B.放电时负极材料中的Na+脱离电极进入溶液,同时溶液中的Na+嵌入到正极材料中,B项正确;C.充电过程中阴极极反应式为:2NaNiFe III(CN)6+2Na++2e-=2Na2NiFe II(CN)6,阳极:Na3Ti2(PO4)3-2e-=2NaTi2(PO4)3+2Na+,故C项错误;D.该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na+的浓度基本保持不变,D项正确;本题选C。
2.反应3A(g)+B(g)═2C(g)在三种不同的条件下进行反应,在同一时间内,测得的反应速率用不同的物质表示为:①v A═1mol/(L•min),②v C═0.5 mol/(L•min),③v B═0.5mol/(L•min),三种情况下该反应速率大小的关系正确的是( )A.②>③>①B.①>②>③C.③>①>②D.②>①>③【答案】C【详解】都转化为A表示的反应速率来比较反应速率的快慢。
教学资料参考范本【2019-2020】高考化学一轮复习第6章化学反应与能量转化突破全国卷专题讲座(六)突破训练鲁科版撰写人:__________________部门:__________________时间:__________________[突破训练]1.如图是一种新型锂电池原理图,下列有关叙述正确的是( )A.a为电源正极B.电流从a流向bC.离子交换膜为阳离子交换膜D.b电极处,O2失电子生成OH-解析:选C。
Li失电子,a应为电源负极,A项错误;电流与电子流动的方向相反,故电流从b流向a,B项错误;由图示可知,Li+可穿过离子交换膜,故为阳离子交换膜,C项正确;O2→OH-,O的化合价降低,故O2得电子生成OH-,D项错误。
2.(2018·合肥一模)某种甲烷燃料电池采用铂作电极,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,其基本结构如图,电池总反应为CH4+2O2===CO2+2H2O。
下列有关说法正确的是( )A.电子由a极流出经过负载流向b极B.电解质溶液中H+移向a极C.每转移1 mol e-,消耗1.6 g CH4D.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-解析:选A。
根据题图可知,a极为负极,b极为正极,电子由a 极流出经过负载流向b极,A项正确;电解质溶液中H+向正极(b极)移动,B项错误;根据CH4CO2,每转移1 mol e-,消耗 mol CH4,即消耗2 g CH4,C项错误;电解质溶液为稀硫酸,b极的电极反应式为O2+4H++4e-===2H2O,D项错误。
3.(2015·高考全国卷Ⅰ,11,6分)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错误的是( )A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O解析:选A。
近几年高考中的新型电池种类繁多,“储氢电池”“高铁电池”“海洋电池”“燃料电池”“锂离子电池”等,这些新型电源常以选择题的形式呈现。
解答这种考题,第一要明白得常见的化学电源种类及原电池的工作原理,第二会判定正负电极或阴阳极,和会书写电极反映式等。
1.电极反映式书写的一样步骤(类似氧化还原反映方程式的书写)2.已知总方程式,书写电极反映式(1)书写步骤①步骤一:写出电池总反映式,标出电子转移的方向和数量(n e-)。
②步骤二:找出正、负极,失电子的电极为负极;确信溶液的酸碱性。
③步骤三:写电极反映式。
负极反映:还原剂-n e-===氧化产物正极反映:氧化剂+n e-===还原产物(2)书写技术假设某电极反映式较难写时,可先写出较易的电极反映式,用总反映式减去较易写的电极反映式,即可得出较难写的电极反映式。
如:CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料电池中:总反映式:CH3OCH3+3O2===2CO2+3H2O正极:3O2+12H++12e-===6H2O负极:CH3OCH3+3H2O-12e-===2CO2+12H+专门提示简单电极反映中转移的电子数,必需与总方程式中转移的电子数相同。
3.氢氧燃料电池在四种常见介质中的电极反映总结负极⎩⎪⎨⎪⎧H 2-2e -===2H +(酸做介质)H 2-2e -+2OH -===2H 2O (碱做介质)H 2-2e -+O 2-===H 2O (熔融金属氧化物做介质)H 2-2e -+CO 2-3===H 2O +CO 2(熔融碳酸盐做介质)正极⎩⎪⎨⎪⎧O 2+4e -+4H +===2H 2O (酸做介质)O 2+4e -+2H 2O===4OH -(碱做介质)O 2+4e -===2O 2- (熔融金属氧化物做介质)O 2+4e -+2CO 2===2CO 2-3(熔融碳酸盐做介质)1.我国科学家发明的水溶液锂电池为电动汽车进展扫除障碍,装置原理如下图,其中固体薄膜只许诺Li +通过。
1.常见串联装置图模型一外接电源与电解池的串联(如图)A、B为两个串联电解池,相同时间内,各电极得失电子数相等。
模型二原电池与电解池的串联(如图)图乙显然两图中,A均为原电池,B均为电解池。
2.“串联”类装置的解题流程1.某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Al,其他均为Cu,则下列说法正确的是()A.电流方向:电极Ⅳ→→电极ⅠB.电极Ⅰ发生还原反应C.电极Ⅱ逐渐溶解D.电极Ⅲ的电极反应:Cu2++2e-===Cu答案 A解析当多个电化学装置串联时,两电极材料活泼性相差大的作原电池,其他作电解池,由此可知图示中左边两池组成原电池,右边组成电解池。
A项,电子移动方向:电极Ⅰ→→电极Ⅳ,电流方向与电子移动方向相反,正确;B项,原电池负极在工作中失电子,被氧化,发生氧化反应,错误;C项,原电池正极为得电子一极,铜离子在电极Ⅱ上得电子,生成铜单质,该电极质量逐渐增大,错误;D项,电解池中阳极为非惰性电极时,电极本身失电子,形成离子进入溶液中,因为电极Ⅱ为正极,因此电极Ⅲ为电解池的阳极,其电极反应式为Cu -2e-===Cu2+,错误。
2.(2018·长春质检)下图装置中a、b、c、d均为Pt电极。
电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b>d。
符合上述实验结果的盐溶液是()答案 B解析 A 项,当X 为MgSO 4时,b 极上生成H 2,电极质量不增加,错误;C 项,X 为FeSO 4,Y 为Al 2(SO 4)3,b 、d 极上均产生气体,错误;D 项,b 极上析出Cu ,d 极上析出Ag ,其中d 极增加的质量大于b 极增加的质量,错误。
3.某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。
当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题:(1)甲池为________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”),通入CH 3OH 电极的电极反应式为________________________________________________________________________。
第21讲原电池化学电源考纲要求 1.理解原电池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
考点一原电池的工作原理及应用1.概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。
2.构成条件(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液中。
3.工作原理以锌铜原电池为例(1)反应原理(2)盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3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,使原电池不断产生电流。
4.原电池原理的应用(1)比较金属的活动性强弱:原电池中,负极一般是活动性较强的金属,正极一般是活动性较弱的金属(或非金属)。
(2)加快化学反应速率:氧化还原反应形成原电池时,反应速率加快。
(3)用于金属的防护:将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。
(4)设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
②根据原电池的工作原理,结合两个半反应,选择正、负电极材料以及电解质溶液。
(1)理论上,任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池(√)(2)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极(√)(3)在锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生(×)(4)原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动,盐桥中的阳离子向正极移动(×)(5)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极,活泼金属一定作负极(×)(6)一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高(√)1.在如图所示的4个装置中,不能形成原电池的是_____(填序号),并指出原因_______。
近几年高考中的新型电池种类繁多,“储氢电池”“高铁电池”“海洋电池”“燃料电池”“锂离子电池”等,这些新型电源常以选择题的形式呈现。
解答这类考题,首先要理解常见的化学电源种类及原电池的工作原理,其次会判断正负电极或阴阳极,以及会书写电极反应式等。
1.电极反应式书写的一般步骤(类似氧化还原反应方程式的书写)
2.已知总方程式,书写电极反应式 (1)书写步骤
①步骤一:写出电池总反应式,标出电子转移的方向和数目(n e -
)。
②步骤二:找出正、负极,失电子的电极为负极;确定溶液的酸碱性。
③步骤三:写电极反应式。
负极反应:还原剂-n e -
===氧化产物 正极反应:氧化剂+n e -===还原产物 (2)书写技巧
若某电极反应式较难写时,可先写出较易的电极反应式,用总反应式减去较易写的电极反应式,即可得出较难写的电极反应式。
如:CH 3OCH 3(二甲醚)酸性燃料电池中: 总反应式:CH 3OCH 3+3O 2===2CO 2+3H 2O 正极:3O 2+12H +
+12e -===6H 2O
负极:CH 3OCH 3+3H 2O -12e -
===2CO 2+12H +
特别提醒 简单电极反应中转移的电子数,必须与总方程式中转移的电子数相同。
3.氢氧燃料电池在四种常见介质中的电极反应总结
负极⎩⎪⎨⎪⎧
H 2-2e -===2H +
(酸作介质)
H 2-2e -+2OH -
===2H 2O (碱作介质)
H 2-2e
-+O 2-
===H 2O (熔融金属氧化物作介质)H 2-2e
-
+CO 2-3===H 2O +CO 2 (熔融碳酸盐作介质)
正极⎩⎪⎨⎪⎧
O 2+4e -
+4H +===2H 2O (酸作介质)
O 2+4e -+2H 2
O===4OH -
(碱作介质)O 2
+4e -
===2O 2- (熔融金属氧化物作介质)
O 2
+4e -
+2CO 2
===2CO 2-
3
(熔融碳酸盐作介质)
1.我国科学家发明的水溶液锂电池为电动汽车发展扫除了障碍,装置原理如图所示,其中固体薄膜只允许Li+通过。
锂离子电池的总反应为x Li+Li1-
Mn2O4LiMn2O4。
下列有关说法错误的是x
()
A.放电时,Li+穿过固体薄膜进入水溶液电解质中
B.放电时,正极反应为Li1-x Mn2O4+x Li++x e-===LiMn2O4
C.充电时,电极b为阳极,发生氧化反应
D.该电池的缺点是存在副反应2Li+2H2O===2LiOH+H2↑
答案 D
解析Li为活泼金属,放电时,发生氧化反应,故电极a为负极,阳离子从负极移向正极,即Li+穿过固体薄膜进入水溶液电解质中,然后移向电极b,A、B项正确;充电时,电池正极接电源正极,发生氧化反应,是阳极,C项正确;由于固体薄膜只允许Li+通过,水不能与Li接触,故不存在Li与水的反应,D项错误。
2.硼化钒-空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如下图所示,该电池工作时的反应为:4VB2+11O2===4B2O3+2V2O5,下列说法正确的是()
A.电极a是电源负极
B.溶液中的OH-向a极移动
C.电子由VB2极经KOH溶液流向电极a
D.VB2极发生的电极反应为:2VB2+22OH--22e-===V2O5+2B2O3+11H2O
答案 D
解析空气中的O2是氧化剂,故a是电源正极,A错误;电子由VB2极经外电路流向电极a,溶液不传导电子,C错误;VB2极发生的电极反应用总反应减去2H2O+O2+4e-===4OH-,D正确。
3.我国科技工作者首次提出一种新型的Li+电池,该电池正极为含有I-、Li+的水溶液,负极为固态有机聚合物,电解质溶液为LiNO3溶液,聚合物离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极隔开,其工作原理如图所示。
下列有关判断正确的是()
A.甲是原电池工作原理图,乙是电池充电原理图
B.放电时,液态电解质溶液的颜色加深
C.充电时,Li+穿过隔膜从右侧移向左侧
D.放电时,负极反应式为
答案 D
解析“负极为固态有机聚合物”,即固态有机聚合物在负极失电子,电极反应式为
,故乙是原电池工作原理图,A错误、D正确;放电时,正极电极反应式为I-3+2e-===3I-,I-3被还原为I-,液态电解质溶液颜色变浅,B错误;充电过程为电解过程,阳离子从阳极移向阴极,即甲中Li+从左侧移向右侧,C错误。
4.(1)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。
下图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。
电极b作________极,表面发生的电极反应为________________________________________________________________。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。
某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。
①X为________极,Y极反应式为____________________________________________。
②Y极生成1 mol Cl2时,________ mol Li+移向______(填“X”或“Y”)极。
(3)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。
该电池用空气中的氧气作氧化剂,KOH 作电解质。
负极反应式为______________________________________________________________;
正极反应式为______________________________________________________________。
(4)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为2AgCl+Mg===Mg2++2Ag+2Cl-
①负极反应式为____________________________________________________________;
②正极反应式为____________________________________________________________。
答案(1)正CO2+2e-+2H+===HCOOH(2)①正2Cl--2e-===Cl2↑②2X
(3)N2H4-4e-+4OH-===N2↑+4H2O O2+4e-+2H2O===4OH-(4)①Mg-2e-===Mg2+
②2AgCl+2e-===2Ag+2Cl-
解析(1)从图示可以看出,左侧H2O转变成O2,O元素被氧化,电极a为负极,电极反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑,H+通过质子交换膜进入右侧发生反应,右侧通入的CO2转变成HCOOH,C元素被还原,电极b为正极,电极反应式为CO2+2e-+2H+===HCOOH。
(2)根据装置可知生成H2的电极为正极,生成Cl2的电极为负极。
(3)根据装置可知N2H4→N2为氧化反应,在负极上发生反应。
5.一种碳纳米管能够吸附氢气,可作二次电池(如下图所示)的碳电极。
该电池的电解质溶液为
6 mol·L-1的KOH溶液。
(1)写出放电时的正、负极电极反应式。
答案负极:H2-2e-+2OH-===2H2O;
正极:2NiOOH+2H2O+2e-===2Ni(OH)2+2OH-。
(2)写出充电时的阴、阳极电极反应式。
答案阴极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-;
阳极:2Ni(OH)2+2OH--2e-===2NiOOH+2H2O。