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以油脂为燃料的微生物燃料电池是处理地沟油的理想方法.本题以乙酸乙酯替代油脂的生物燃料电池的结构如图所示.下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、高温条件下微生物会变性,该电池不能够在高温下工作,故A错误;
B、放电时,阳离子向正极移动,所以氢离子向正极移动,应向左侧区迁,故B错误;
C、负极是乙酸乙酯失电子生成二氧化碳,电极反应为C4H8O2+6H2O-20e-═4CO2↑+20H+,故C正确;
D、右侧区域生成二氧化碳,所以pH减小,而不是升高,故D错误;
故选C.
(2015春•漳州期末)下列化学反应可以设计成原电池的是( )
正确答案
解析
解:A、2H2+O2═2H2O反应中,反应前后有元素化合价的变化,且该反应是自发进行的氧化还原反应,所以能设计成原电池,故A正确;
B、H++OH-═H2O反应中,反应前后各元素的化合价不变,所以不是发生氧化还原反应,不能设计成原电池,故B错误;
C、CaCO3═CaO+CO2↑反应中,反应前后有元素化合价的变化,但该反应不是自发的进行的氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故C错误;
D、Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑反应中,反应前后各元素的化合价不变,所以不是发生氧化还原反应,不能设计成原电池,故D错误;
故选A.
新型NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如图所示,(已知硼氢化钠中氢为-1价),有关该电池的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.电极B采用MnO2,为正极,H2O2发生还原反应,得到电子被还原生成OH-,MnO2既作电极材料又有催化作用,故A错误;
B.负极发生氧化反应,电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,故B正确;
C.放电时,钠离子向正极移动,故C错误;
D.在电池反应中,每消耗1L 6mol/L H2O2溶液,理论上流过电路中的电子数=6mol/L×1L×2×NA/mol=12NA,故D错误;
故选B.
从铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥选择合适的材料构成一个原电池.以下有关该原电池的叙述:①在外电路中,电流由铜电极流向银电极;②正极反应为:Ag++e=Ag;③盐桥中的阳离子向负极移动,阴离子向正极移动;④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同( )
正确答案
解析
解:①该原电池中,较活泼的金属铜作负极,较不活泼的金属银作正极,所以在外电路中,电子由铜电极流向银电极,电流由Ag电极流向Cu电极,故错误;
②该原电池中,正极上银离子得电子发生还原反应,所以正极反应为:Ag++e-=Ag,故正确;
③该原电池中盐桥的作用是平衡两个半电池中的阴阳离子,使该装置构成闭合回路,盐桥中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故错误;
④该装置中发生的电池反应是铜和银离子的置换反应,将铜片浸入AgNO3溶液中发生离子反应也是铜和银离子的置换反应,所以将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同,故正确.
故选B.
下列各个装置中能组成原电池的是( )
正确答案
解析
解:A、两电极的活泼性相同,故A错误;
B、符合原电池的构成条件,故B正确;
C、不能自发的进行氧化还原反应,故C错误;
D、不能形成闭合回路,故D错误;
故选B.
第三代混合动力车,可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆.汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低汽油的消耗;在刹车或下坡时,电池处于充电状态.其电路工作原理如图所示.下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电池充电时是电解池的工作原理,电解池中的甲电极是阴极,阴极发生氢离子得电子的还原反应,乙是阳极,所以OH-由甲侧向乙侧移动,故A正确;
B、电解池的工作原理,甲电极是阴极,原电池是负极,故B错误;
C、放电时负极发生氧化反应,电极反应式为M-ne-+nH+=MHn,故C错误;
D、汽车下坡时发动机在工作,发生图中虚线所示的过程,故D错误;
故选A.
用如图所示装置分别进行如下实验,测定溶液导电性变化.以下哪个选项为导电性先增大后减弱的为( )
正确答案
解析
解:A、向醋酸溶液中加入氨水会生成醋酸铵,导电性增强,然后再加入氨水,则相当于将醋酸铵稀释,离子浓度会减小,所以导电能力减弱,故A正确;
B、向AgNO3溶液中加入HCl生成氯化银沉淀和硝酸,导电能力几乎变化不大,故B错误;
C、向盐酸溶液中加入NaCl溶液,导电能力几乎不变,故C错误;
D、稀硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,在该反应过程中,溶液的导电性减弱,故D错误.
故选A.
有一合金由X、Y、Z、W四种金属组成,若将合金放入盐酸中,只有Z、Y能溶解;若将合金置于潮湿空气中,表面只出现Z的化合物;若将该合金做阳极,用X盐溶液作电解液,通电时四种金属都以离子形式进入溶液中,但在阴极上只析出X.这四种金属的活动性顺序是( )
正确答案
解析
解:将合金放入盐酸中,只有Z、Y能溶解,说明Z、Y在氢前,X、W在氢后,故C、D错误;若将合金置于潮湿空气中,表面只出现Z的化合物则说明Z为负极,活泼性是Z>Y,故A错误,若将该合金做阳极,用X盐溶液作电解液,通电时四种金属都以离子形式进入溶液中,但在阴极上只析出X,说明X离子的氧化性最强,所以X的活泼性最弱,故活泼性顺序是:Z>Y>W>X.
故选B.
下列关于实验现象的描述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,形成铜、铁、稀硫酸原电池,正极是金属铜,该极上电子和溶液中的氢离子结合产生氢气,故A错误;
B.用锌片做阳极,铁片做做阴极,电解氯化锌溶液,这是一个电镀池,镀层金属锌作阳极,待镀件铁作阴极,镀层金属盐氯化锌溶液作电解质,发生反应:阳极:Zn-2e-=Zn2+;阴极:Zn2++2e-=Zn,故B正确;
C.把铜片插入三氯化铁溶液中,铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,铜的金属活动性不及铁,铜不能置换出铁,故C错误;
D.把少量锌粒放入盛有足量的盐酸试管中,加入几滴氯化铜溶液,锌置换出铜,所以形成了铜、锌、稀盐酸原电池,原电池反应可以加速反应的速率,但是金属锌的消耗使得生成氢气的物质的量减少,故D错误;
故选B.
根据下列实验现象,所得结论正确的是:( )
正确答案
解析
解:A、左烧杯中铁作正极,表面有气泡生成,铝做负极,右边烧杯中铜作正极,表面有气泡生成,铁做负极,负极金属活泼性>正极金属活泼性,故活动性:Al>Fe>Cu,故A正确;
B、氯气能氧化溴离子和碘离子,置换出溴单质和碘的单质,但是潮湿的氯气具有漂白性,所以棉花变为白色,并且不能得出氧化性Cl2>Br2>I2,故B错误;
C、由沉淀的转化原理:化学反应向着生成更难溶物质的方向进行,氯化银为白色,溴化银为淡黄色,硫化银为黑色,溶解性:AgCl>AgBr>Ag2S,故C正确;
D、向碳酸钠中加盐酸,锥形瓶中有气体产生,说明盐酸酸性强于碳酸,烧杯中液体变浑浊,说明碳酸酸性强于硅酸,所以得酸性强弱:盐酸>碳酸>硅酸,而判断元素的非金属性强弱是看元素最高价氧化物对应的水化物的酸的酸性,故D错误.
故选AC.
下列装置中,a5是铁电极,其余为石墨电极,烧杯中液体体积均为100mL,放置一段时间后,有关叙述不正确的是(不考虑溶液体积变化)( )
正确答案
解析
解:丙装置中能自发的进行氧化还原反应,符合原电池的构成条件,甲和乙装置不能自发的进行氧化还原反应,所以丙是原电池,甲和乙有外接电源,所以构成电解池.
A、钾装置中a1是阳极,a2是阴极,阴极上铜离子放电析出铜单质,所以有亮红色物质生成,故A正确.
B、a1、a3电极上产生的物质分别是氧气、氯气,生成一个氧气分子需要氢氧根离子失去4个电子,生成一个氯气分子需要2个氯离子失去2个电子,根据失电子个数相等知,生成氧气和氯气的物质的量之比为1:2,故B正确.
C、丙装置中,铁作负极,石墨作正极,原电池放电时,溶液中阴离子向负极移动,即向a5移动,故C错误.
D、乙装置中阴极上氢离子放电,阳极上氯离子放电,电池反应式为
2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH 转移电子
2mol 2×6.02×1023 0.01mol 6.02×1021生成氢氧化钠的物质的量是0.01mol,氢氧化钠的物质的量浓度是0.1mol/L,所以溶液的PH=13,故D正确.
故选C
(2015春•淮安校级期中)下列有关原电池的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、原电池是把化学能转变为电能的装置,故A错误;
B、原电池中,失电子的电极作负极,负极失去电子发生氧化反应,故B正确;
C、原电池放电时,负极失去电子发生氧化反应,故C错误;
D,原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,故D错误;
故选B.
右图为铜锌原电池示意图,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、较活泼的金属锌作负极,故A错误.
B、较活泼的金属锌作负极,较不活泼的金属铜作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,所以铜片上有气泡生成,故B正确.
C、电子从负极锌沿外电路流向正极铜,故C错误.
D、负极上锌失电子生成锌离子进入溶液,正极上氢离子得电子生成氢气析出,所以一段时间后溶液的质量增加,故D错误.
故选B.
国外新近研制的溴化锌蓄电池的基本构造是用碳棒作两极,溴化锌溶液作电解液. 现有四个电极反应:①Zn-2e=Zn2+ ②Zn2++2e=Zn ③Br2+2e=2Br- ④2Br--2e=Br2.那么,充电时的阳极和放电时的负极反应分别是( )
正确答案
解析
解:用碳棒作电极,充电时,该装置是电解池,阳极上溴离子失电子生成溴单质而发生氧化反应;
放电时,该装置是原电池,负极上锌失电子生成锌离子而发生氧化反应,
故选A.
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.电镀时,镀层作阳极,镀件作阴极,所以通常把待镀的金属制品作阴极,故A正确;
B.氢氧燃料电池中,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,所以负极上通入燃料,正极上通入氧化剂氧气,故B错误;
C.该原电池中,锌易失电子作负极,铜作正极,电子从负极锌沿导线流向正极铜,盐桥中氯离子向负极所在电解质溶液硫酸锌中移动,故C错误;
D.锌、铁和海水构成原电池,锌易失电子作负极,铁作正极被保护,所以采用了牺牲阳极的阴极保护法,故D正确;
故选AD.
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