- 原电池和电解池的工作原理
- 共168题
铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是
正确答案
解析
根据放电反应方程式，铁镍蓄电池放电时Fe作负极，发生氧化反应，为还原剂，失电子生成Fe2+，最终生成Fe(OH)2，Ni2O3作正极，发生还原反应，为氧化剂，得电子，最终生成Ni(OH)2，选项A、B正确；电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2，则充电时，阴极发生Fe(OH)2+2e-= Fe+2OH-，阴极附近溶液的pH升高，选项C错误；电池充电时，阳极发生2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O，选项D正确。
知识点
开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2。
请回答下列问题：
（1）已知1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为______________。
（2）该循环工艺过程的总反应方程式为_____________。
（3）用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是_________。
（4）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：
NiO(OH)+MH
①电池放电时，负极的电极反应式为____________。
②充电完成时，Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为______________。
正确答案
（1）4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g) △H=－3408 kJ·mol－1
（2）SO2＋2H2O=H2SO4＋H2
（3）促使平衡向右移动，有利于碘和氢气的生成
（4）①MH－e－＋OH－=H2O＋M ②4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M
解析
（1）反应方程式：4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2，标出各物质的聚集状态；在反应中4 mol FeS2的质量为m(FeS2)=4 mol×120 g·mol－1=480 g，放热Q=480 g×7.1 kJ/g=3408 kJ，对应的热化学方程式为：
4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g) △H=－3408 kJ·mol－1。
（2）在反应器中发生反应：SO2＋I2＋2H2O=2HI＋H2SO4，在膜反应器中的反应为：2HI
（3）在膜分离器中发生反应：2HI
（4）①负极反应物MH失去电子，生成的H＋在碱性条件下生成H2O，电解反应式为：MH－e－＋OH－=H2O＋M。
②O2与MH发生反应，生成H2O和M，电极反应式为：4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M。
知识点
某原电池装置如下图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：
Ni(OH)2 + M = NiOOH + MH
已知：6NiOOH + NH3 + H2O + OH－=6 Ni(OH)2 + NO2－
下列说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是
正确答案
解析
考生可能迅速选出C项是错误，因为原电池放电时OH－是向负极移动的。这个考点在备考时训练多次。这种电池名称叫锂水电池。可推测其总反应为：
2Li＋2H2O=== 2LiOH＋H2↑。再写出其电极反应如下：
（—）2Li—2e—＝2Li+
（+）2H2O+2e—＝2OH—＋H2↑
结合选项分析A、B、D都是正确的。
知识点
已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li1-xCoO2
A锂离子电池放电时，Li+向负极迁移
B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C理论上两种电池的比能量相同
D下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
正确答案
解析
略
知识点
某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2、闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1、闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是
A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为
B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红
C断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为
D断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极
正确答案
解析
本题考查原电池及电解池的工作原理，旨在考查考生对知识的综合应用能力。本题电解饱和食盐水既是课本实验，又是2010年安徽高考化学试题第8题C选项的重现。
当断开K2，闭合K1时，装置为电解池，两极均有气泡产生，则离子方程式为2Cl－＋2H2O == H2↑＋2OH－＋Cl2↑，石墨为阳极，铜为阴极，因此石墨电极的管内收集到Cl2，铜电极的管内收集到H2，溶液呈碱性OH－，溶液变红，故A、B两项均错误。
当断开K1、闭合K2时，形成氢氯燃料原电池，铜电极为负极，反应为：
H2－2e－＋2OH－==2H2O，石墨电极为正极，反应为：Cl2＋2e－==2Cl－，故C项错误，D项正确。
知识点
结合下图判断，下列叙述正确的是
AⅠ和Ⅱ中正极均被保护
BⅠ和Ⅱ中负极反应均是
CⅠ和Ⅱ中正极反应均是
DⅠ和Ⅱ中加入少量
正确答案
解析
Ⅰ电池中，Fe做正极，Zn做负极，正极反应是
知识点
如下图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析正确的是
正确答案
解析
略
知识点
将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是
A
B
C片刻后甲池中
D片刻后可观察到滤纸b点变红色
正确答案
解析
甲和乙构成原电池，滤纸是电解池。Zn是负极，a极是阴极，a极滤纸变红，D错误；Cu是正极，发生还原反应，A正确；电子没有在滤纸中移动，B错误；硫酸根不参加反应，浓度不变，C错误。
知识点
扫码查看完整答案与解析