- 原电池原理的应用
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如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图.当电池工作时,下列有关说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.该电池放电时,部分化学能转化为热能,所以电能的能量转化率不是100%,故A正确;
B.铝易失电子发生氧化反应而作负极,电极反应式为Al-3e-=Al3+,故B正确;
C.放电时,碳棒应该与玩具电机的正极相连,故C正确;
D.正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,所以碳棒和炭粒质量不变,故D错误;
故选D.
气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器.如图为电池的工作示意图:气体扩散进入传感器,在敏感电极上发生反应,传感器就会接收到电信号.下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物.
则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.失电子发生氧化反应的电极是负极、得电子发生还原反应的电极是正极,根据待测气体和反应产物可知,部分气体中元素化合价上升,部分气体中元素的化合价下降,所以敏感电极不一定都做电池正极,故A错误;
B.检测氯气时,氯气得电子生成氯离子,电极反应式为Cl2+2e-═2Cl-,故B正确;
C.检测硫化氢时,硫化氢生成硫酸,硫元素化合价由-2价变为+6价而发生氧化反应,则其所在电极为负极,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,电极电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O,故C错误;
D.产生的电流大小与失电子多少有关,检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时,硫化氢失去电子数大于CO,所以产生电流大小不同,故D错误;
故选B.
电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如图.下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氧气在b极发生还原反应,则b极为正极,a极为负极,故A正确;
B.因为a极为负极,则溶液中的阴离子向负极移动,故B正确;
C.反应中N元素化合价升高3价,O元素化合价降低4价,根据得失电子守恒,消耗NH3与O2的物质的量之比为4:3,故C错误;
D.负极是氨气发生氧化反应变成氮气,且OH-向a极移动参与反应,故电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,故D正确.
故选C.
有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.该电池反应中二氧化锰得到电子被还原,为原电池的正极,故A错误;
B.铅蓄电池放电时电池反应为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,该反应中浓硫酸参加反应,所以浓度降低,故B错误;
C.粗铜中不仅含有铜还含有其它金属,电解时,粗铜中有铜和其它金属失电子,纯铜上只有铜离子得电子,所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜,所以溶液中铜离子浓度降低,故C错误;
D.该原电池中,正极上氧化银得电子生成银,所以氧化剂作氧化剂发生还原反应,故D正确;
故选D.
(2014秋•邢台校级期末)一种新型燃料电池,它是用两根金属做电极插入KOH溶液中,然后向两极上分别通入甲烷和氧气,其电极反应为:X极:CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O,Y极:4H2O+2O2+8e-═8OH-,关于此燃料电池的有关说法错误的是( )
正确答案
解析
解:AA.碱性甲烷燃料电池,具有还原性的甲烷为原电池的负极,发生氧化反应,所以X极是负极,通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应,Y极为正极,故A正确;
B.根据总反应:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,则氢氧化钾被消耗,物质的量减小,故B错误;
C.在标准状况下通入5.6L即0.25molO2完全反应,根据电极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-,转移电子是1.0mol,故C正确;
D.该电池工作时甲烷电极发生的电极反应为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,该极氢氧根被消耗,所以该极附近溶液的pH降低,故D正确;
故选B.
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