- 化学能与电能
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下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、分光光度计能测定苯酚与Fe3+反应的速率,故A错误;
B、金属钠和金属锂是同一主族元素的原子,性质相似,用金属钠替代金属锂作为负极材料,其原理是相似的,故B正确;
C、用分子筛同体酸代替无水氯化铝作催化剂制取异丙苯,可以减小危害,符合绿色化学工艺的思想,故C正确;
D、橡胶、脲醛树脂、PE即塑料成分都是有机化学材料,是日常生活中常见的高分子材料,故D正确.
故选A.
镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛的应用.已知某镍镉电池中电解质溶液为KOH溶液,其充放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,有关该电池的说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、充电时阳极反应是Ni(OH)2+OH--e-→NiOOH+H2O,故A错误;
B、充电过程是电解池,是电能转化为化学能的过程,故B正确;
C、放电时负极上发生氧化反应,Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2电极附近溶液的碱性减弱,故C正确;
D、放电时,阳极负极电极反应,电解质溶液中OH-向负极移动,故D正确;
故选A.
LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车.电池反为:FePO4+Li═LiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质.下列有关LiFePO4电池说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.金属锂可以和硫酸发生化学反应,所以不能加入硫酸以提高电解质的导电性,故A错误;
B.放电时,该装置是原电池,原电池中阳离子移向正极,故B错误;
C.充电时,正极LiFePO4=FePO4+Li++e-,正极材料LiFePO4被消耗,质量减少,故C错误;
D.放电时,该装置是原电池,正极反应为:FePO4+Li++e-═LiFePO4,故D正确;
故选D.
2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200°C左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全.电池总反应为:C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,电池示意如图:
(1)______极(填a或b)为电池的负极,电池工作时电流方向为______;
(2)写出电池正极反应方程式______;
(3)电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有______mol电子转移.
正确答案
解:(1)在燃料电池中,燃料乙醇在负极发生失电子的反应,氧气是在正极上发生得电子的反应,电流在电路中从正极流向负极,故答案为:a;由b极沿导线到a极;
(2)在燃料电池中,正极上是氧气得电子的还原反应,在酸性电解质环境下,正极的电极反应为:
4H++O2+4e-=2H2O,
故答案为:4H++O2+4e-=2H2O;
(3)根据电池反应:C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,反应转移电子数为12,所以1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移,故答案为:12mol.
解析
解:(1)在燃料电池中,燃料乙醇在负极发生失电子的反应,氧气是在正极上发生得电子的反应,电流在电路中从正极流向负极,故答案为:a;由b极沿导线到a极;
(2)在燃料电池中,正极上是氧气得电子的还原反应,在酸性电解质环境下,正极的电极反应为:
4H++O2+4e-=2H2O,
故答案为:4H++O2+4e-=2H2O;
(3)根据电池反应:C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,反应转移电子数为12,所以1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移,故答案为:12mol.
美国加州Miramal海军航空站安装了一台250kW的MCFC型燃料电池,该电池可同时供应电和水蒸气,其工作温度为600℃~700℃,所用燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3.该电池的总反应为:2H2+O2═2H2O,负极反应为:H2+CO32-→H2O+CO2+2e-.则下列推断中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、燃料电池中,正极发生的是氧气得电子的反应过程,电极反应为:O2+2CO2+4e-→2CO32-,故A错误;
B、根据电池反应:2H2+O2=2H2O,当电池生成1mol水时,转移2mol电子,故B错误;
C、燃料电池中,阴离子移向原电池的负极,故C正确;
D、电池放电时,外电路电子从负极(即通氢气的极)流向正极(即通氧气的极),故D错误.
故选C.
某新型电池,以NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料,该电池可用作深水勘探等无空气环境电源,其工作原理如图所示.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:由原电池工作原理示意图可知反应中BH4-被氧化为BO2-,应为原电池的负极反应,电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,正极H2O2得电子被还原生成OH-,
A.该装置是原电池,原电池放电时,阳离子向正极移动,所以Na+从a极区移向b极区,故A错误;
B.每消耗3molH2O2,转移的电子为6mol,故B错误;
C.b电极反应式为H2O2+2e-=2OH-,故C错误;
D.反应中BH4-被氧化为BO2-,应为原电池的负极反应,电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,故D正确;
故选:D.
(2014秋•忻府区校级月考)科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰.电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O═ZnO+2MnO(OH).下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、反应中Zn被氧化,应为原电池的负极,MnO2被还原,应为原电池的正极,故A错误;
B、MnO2被还原,应为原电池的正极,电极反应式为MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-,故B错误;
C、放电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路由离子的定向移动形成闭合电路,故C错误;
D、电池工作时OH-向负极移动,负极周围溶液的pH将不断变大,故D正确.
故选D.
磷酸铁锂电池(LPF)是一种新型钮电池,其正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质,化学方程式为:LiC+xFePO4xLiFePO4+C.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、原电池中,电解质中的阳离子移向正极,所以电池内部Li+向正极移动,故A错误;
B、放电时,该装置是原电池,正极反应为:FePO4+Li++e-═LiFePO4,即FeP04得到电子,故B正确;
C、充电时,电池的正极是LiFePO4,应该和电源的正极相连,故C错误;
D、充电时,电解池阴极发生得电子的还原反应,即Li++e-→Li,故D正确.
故选BD.
据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电.其电池反应为:2CH3OH+3O2+4OH-2CO32-+6H2O,则下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.C元素的化合价升高,甲醇为原电池的负极,故A错误;
B.由电池反应2CH3OH+3O2+4OH-2CO32-+6H2O可知,充电时生成氢氧根离子,电解质溶液的pH逐渐增大,故B正确;
C.由电池反应2CH3OH+3O2+4OH-2CO32-+6H2O可知,C元素的化合价升高,甲醇为原电池的负极,负极的电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,故C正确;
D.充电时每生成1 mol CH3OH转移1mol×(4+2)=6mol电子,故D错误;
故选AD.
以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池如图所示.关于该电池的叙述正确的是( )
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、负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳,电极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,故B正确;
C、向装置中加入适量的NaOH溶液,会和氢离子以及二氧化碳发生反应,会使得电解质发生变化,故C错误;
D、正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O,对比负极反应可知,消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳,标准状况下体积是22.4L,故D错误;
故选B.
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