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第七章化學反應與能量第33講原電池化學內(nèi)容索引考點一原電池的工作原理及應用考點二化學電源第一部分第二部分必備知識整合01對點題組突破02課時作業(yè)第五部分必備知識整合01對點題組突破02高考真題演練第四部分考教銜接5化學電源的基本考查分析第三部分1.能分析、解釋原電池的工作原理,能設計簡單的原電池。2.了解常見化學電源的種類及其工作原理。3.能夠書寫常見化學電源的電極反應式和總反應方程式??键c一原電池的工作原理及應用第分部一1.原電池的概念及構(gòu)成條件(1)定義:將______轉(zhuǎn)化為____的裝置。(2)原電池的形成條件①能自發(fā)進行的____________。②兩個活潑性不同的電極(燃料電池的兩個電極可以相同)。③形成________,需滿足三個條件:a.存在電解質(zhì);b.兩電極直接或間接接觸;c.兩電極插入電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中。必備知識整合化學能電能氧化還原反應閉合回路2.原電池的工作原理(以鋅銅原電池為例)(1)原電池工作原理示意圖(2)鹽橋的組成和作用①鹽橋中裝有含KCl飽和溶液的瓊脂,離子可在其中自由移動。②鹽橋的作用:連接內(nèi)電路,____________;________,使原電池不斷產(chǎn)生電流。③鹽橋中離子移向:陰離子移向____,陽離子移向____。形成閉合回路平衡電荷負極正極3.原電池的應用(1)比較金屬的活動性強弱:原電池中,負極一般是活動性____的金屬,正極一般是活動性____的金屬(或能導電的非金屬)。(2)加快化學反應速率:氧化還原反應形成原電池時,反應速率加快。(3)用于金屬的防護:將需要保護的金屬制品作原電池的____而受到保護。(4)設計原電池:首先將氧化還原反應分成兩個半反應,其次根據(jù)原電池的反應特點,結(jié)合兩個半反應找出正、負極材料和電解質(zhì)溶液。較強較弱正極
正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)放熱的反應都可設計成原電池。(
)(2)鹽橋是所有原電池構(gòu)成的必要條件。(
)(3)在原電池中,發(fā)生氧化反應的一極是負極。(
)(4)構(gòu)成原電池兩極的電極材料一定是活潑性不同的金屬。(
)(5)實驗室制備H2時,用粗鋅(含Cu、Fe等)代替純鋅與鹽酸反應效果更佳。(
)××√×√1.與甲、乙兩套裝置有關(guān)的下列說法正確的是(
)A.甲、乙裝置中,鋅棒均作負極,發(fā)生氧化反應對點題組突破D題組一原電池的構(gòu)成及工作原理B.甲中鋅棒直接與稀硫酸接觸,故甲生成氣泡的速率更快C.甲、乙裝置的電解質(zhì)溶液中,陽離子均向碳棒定向遷移D.乙中鹽橋設計的優(yōu)點是迅速平衡電荷,提高電池效率解析:甲裝置沒有形成閉合回路,不能構(gòu)成原電池,A錯誤;甲裝置中鋅棒直接與稀硫酸接觸,發(fā)生化學腐蝕,乙裝置中構(gòu)成了原電池,負極失去電子的速率加快,因此正極放出氫氣的速率增大,B錯誤;甲中發(fā)生化學反應,乙中形成原電池,碳棒為正極,故只有乙中電解質(zhì)溶液中的陽離子向碳棒遷移,C錯誤;鹽橋中離子的定向遷移構(gòu)成了電流通路,鹽橋既可溝通兩方溶液,又能阻止反應物的直接接觸,迅速平衡電荷,使由它連接的兩溶液保持電中性,提高電池效率,D正確。2.原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān),也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中正確的是(
)A.(1)(2)中Mg作負極,(3)(4)中Fe作負極B.(2)中Mg作正極,電極反應式為6H2O+6e-===6OH-+3H2↑C.(3)中Fe作負極,電極反應式為Fe-2e-===Fe2+D.(4)中Cu作正極,電極反應式為2H++2e-===H2↑B解析:(1)中Mg作負極;(2)中Al作負極;(3)中銅作負極;(4)是鐵的吸氧腐蝕,F(xiàn)e作負極。判斷原電池正、負極的四種方法依據(jù)反應類型①失去電子的電極為負極,發(fā)生氧化反應;②得到電子的電極為正極,發(fā)生還原反應依據(jù)電子定向移動方向和電流方向①電子流出的電極為負極,電子經(jīng)外電路流入正極;②電流流出的電極為正極,電流經(jīng)外電路流入負極依據(jù)離子移動方向陰離子向負極移動,陽離子向正極移動依據(jù)電極現(xiàn)象一般不斷溶解、質(zhì)量減小的電極為負極;有固體析出、質(zhì)量增加或不變或有氣體產(chǎn)生的電極為正極[特別提醒]原電池的正、負極不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān),也與電解質(zhì)溶液有關(guān),不要形成思維定式——活潑金屬不一定是負極,但發(fā)生氧化反應的一定是負極。題組二原電池工作原理的應用3.有a、b、c、d四個金屬電極,有關(guān)的實驗裝置及部分實驗現(xiàn)象如下:由此可判斷這四種金屬的活動性順序是(
)A.a(chǎn)>b>c>d B.b>c>d>aC.d>a>b>c D.a(chǎn)>b>d>c解析:把四個實驗從左到右分別編號為①②③④,則由實驗①可知,a作原電池負極,b作原電池正極,金屬活動性:a>b;由實驗②可知,金屬活動性:b>c;由實驗③可知,d作原電池負極,c作正極,金屬活動性:d>c;由實驗④可知,d作原電池負極,a作原電池正極,金屬活動性:d>a。C4.根據(jù)反應2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2設計原電池,在方框中畫出裝置圖,指出電極材料和電解質(zhì)溶液,寫出電極反應式:①不含鹽橋②含鹽橋____________________________________負極:____________________________正極:_____________________________Cu-2e-===Cu2+Fe3++e-===Fe2+設計制作化學電源的基本步驟考點二化學電源第分部二必備知識整合1.一次電池(1)含義:放電后不可再充電的電池。(2)常見電池①堿性鋅錳電池負極:_______________________________;正極:MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-;總反應:Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2。Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2②鋅銀電池負極:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;正極:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-;總反應:_______________________________________________。Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag放電時的反應負極:____________________________________;正極:_______________________________________________________。充電時的反應陰極:___________________________________;陽極:________________________________________________。3.燃料電池(1)含義燃料電池是一種連續(xù)將燃料和氧化劑的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學電源。(2)氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池,常見的燃料除H2外,還有CO、水煤氣(CO和H2)、烴類(如CH4)、醇類(如CH3OH)、醚類(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如無特別提示,燃料電池反應原理類似于燃料的燃燒。以甲醇為燃料,寫出下列介質(zhì)中的電極反應式。①酸性溶液(或含質(zhì)子交換膜)正極:________________________________;負極:___________________________________________________。②堿性溶液正極:_______________________________;負極:_________________________________________________。CH3OH-6e-+H2O===CO2↑+6H+CH3OH-6e-+3O2-===CO2↑+2H2O正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)手機、電腦中使用的鋰離子電池屬于一次電池。(
)(2)在堿性鋅錳電池中,碳棒只起導電作用,并不參加化學反應。(
)(3)可充電電池中的放電反應和充電反應互為可逆反應。(
)(4)二次電池充電時,陰極連接電源的負極,發(fā)生還原反應。(
)(5)燃料電池工作時燃料在電池中燃燒,然后熱能轉(zhuǎn)化為電能。(
)×√
×√
×對點題組突破題組一二次電池1.鉛酸蓄電池是汽車常用的蓄電池,其構(gòu)造如圖所示。下列說法不正確的是(
)A.電池放電時,負極質(zhì)量減小B.電池放電時,c(H+)減小C.電池充電時總反應為2PbSO4+2H2O===Pb+PbO2+2H2SO4D.鉛酸蓄電池的缺點是笨重、比能量低A2.(2023·新課標卷)一種以V2O5和Zn為電極、Zn(CF3SO3)2水溶液為電解質(zhì)的電池,其示意圖如圖所示。放電時,Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O。下列說法錯誤的是(
)A.放電時V2O5為正極B.放電時Zn2+由負極向正極遷移C.充電總反應:xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5·nH2OD.充電陽極反應:ZnxV2O5·nH2O-2xe-===xZn2++V2O5+nH2OC解析:分析題圖電池:由電池充放電時的物質(zhì)轉(zhuǎn)化可知,放電時,Zn為負極、V2O5為正極,A正確;放電時,陽離子(Zn2+)向正極遷移,B正確;根據(jù)電池分析可知,電池在放電時的總反應為xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5·nH2O,則其在充電時的總反應為ZnxV2O5·nH2O===xZn+V2O5+nH2O,C錯誤;由上述分析可知,D正確??沙潆婋姵胤治龅乃季S模型題組二燃料電池3.(2024·廣東湛江一模)如圖是一種酸性燃料電池酒精檢測儀,具有自動吹起、流量偵測與控制的功能,非常適合進行現(xiàn)場酒精檢測。下列說法正確的是(
)A.電子由氧氣通入的Pt電極流出B.質(zhì)子(H+)通過質(zhì)子交換膜從負極流向正極C.每消耗22.4LO2,會產(chǎn)生1mol醋酸D.左側(cè)Pt電極表面發(fā)生的反應:CH3CH2OH+2e-===CH3COOH+2H+B解析:由題圖可知,氧氣通入的Pt電極作電池正極,電子流入正極,A錯誤;電池工作時,質(zhì)子(H+)通過質(zhì)子交換膜從負極流向正極,B正確;不是標準狀況下,O2的物質(zhì)的量無法判斷,C錯誤;左側(cè)Pt電極表面發(fā)生的反應為CH3CH2OH-4e-+H2O===4H++CH3COOH,D錯誤。D解答燃料電池題目的幾個關(guān)鍵點(1)注意介質(zhì)成分,是電解質(zhì)溶液還是熔融鹽、氧化物或是有機溶劑。(2)通入負極的物質(zhì)為燃料,通入正極的物質(zhì)為氧氣(或其他氧化劑)。(3)通過介質(zhì)中離子的移動方向,可判斷電池的正負極,同時考慮該離子參與靠近一極的電極反應。題組三電極反應式的書寫Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2(2)一種鋰電池的反應為CoO2+LiC6===LiCoO2+C6,鋰原子嵌入電池負極材料碳(C6)中。負極反應式:____________________________,正極反應式:_________________________________________。LiC6-e-===Li++C6CoO2+Li++e-===LiCoO2(3)甲烷—氧氣燃料電池(正極反應式與氫氧燃料電池正極反應式相同,下面只需寫出負極反應式即可)。①______________________________________(堿性介質(zhì));②___________________________________________(酸性介質(zhì));③______________________________________________(碳酸鹽作介質(zhì));④_________________________________________(熔融的金屬氧化物作介質(zhì),高溫下能傳導O2-)。CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+CH4-8e-+4O2-===CO2+2H2O電極反應式的書寫方法方法一:直接書寫方法二:間接書寫第一步,寫出電池總反應式。第二步,寫出電極的正極反應式。第三步,負極反應式=總反應式-正極反應式。考教銜接5化學電源的基本考查分析第分部三化學電源是歷年高考的“??汀?,其命題的基本原則是在考查原電池基本工作原理的基礎上適當?shù)剡M行創(chuàng)新,我們在學習這部分內(nèi)容的時候一定要以教材中呈現(xiàn)的酸、堿性鋅錳電池、鉛酸蓄電池、氫氧燃料電池為載體,進一步理解原電池工作原理在化學電源中的應用,能夠歸納出化學電源的主要考查方向并形成分析化學電源問題的思維模型?!究碱}】(2024·江蘇卷)堿性鋅錳電池的總反應為Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnO(OH),電池構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是(
)
A.電池工作時,MnO2發(fā)生氧化反應B.電池工作時,OH-通過隔膜向正極移動C.環(huán)境溫度過低,不利于電池放電D.反應中每生成1molMnO(OH),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2×6.02×1023(1)堿性鋅錳電池的正、負極分別是誰?兩個電極上分別發(fā)生什么反應?(2)原電池工作時氫氧根離子向哪一極區(qū)移動?(3)寫出生成MnO(OH)的電極反應式并根據(jù)電極反應式計算轉(zhuǎn)移的電子的數(shù)目。(4)溫度會對化學反應速率造成什么影響?【答案】C【教材】(人教版選擇性必修1P98)堿性鋅錳電池(如圖),總反應為Zn+2MnO22H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2。(1)能根據(jù)裝置圖和原電池的工作原理判斷正、負極:Zn一端作負極,MnO2一端作正極。(2)能結(jié)合介質(zhì)的酸堿性書寫原電池的電極反應式,負極:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2正極:MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-(3)能根據(jù)有關(guān)反應進行簡單計算1.化學電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應用。類題精練A下列說法不正確的是(
)A.甲:Zn2+向Cu電極方向移動,Cu電極附近溶液中H+濃度增加B.乙:正極的電極反應式為Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-C.丙:鋅筒作負極,發(fā)生氧化反應,鋅筒會變薄D.?。菏褂靡欢螘r間后,電解質(zhì)溶液的酸性減弱,導電能力下降C2.(2024·廣東深圳一模)我國科學家設計了水/有機混合高能鋰硫電池,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是(
)A.硫電極為負極B.Cu2+通過陽離子交換膜向鋰電極方向遷移C.硫電極上發(fā)生的反應為2Cu2++S+4e-===Cu2SD.理論上,每消耗1molS,同時消耗2molLi解析:由題圖可知,銅離子得到電子,因此硫電極為正極,電極反應式為2Cu2++S+4e-===Cu2S,鋰電極為負極,電極反應式為Li-e-===Li+,A錯誤,C正確;原電池中陽離子向正極(硫電極)移動,B錯誤;依據(jù)電子守恒可知,每消耗1molS,同時消耗4molLi,D錯誤。3.(2023·海南卷)利用金屬Al、海水及其中的溶解氧可組成電池,如圖所示。下列說法正確的是(
)A.b電極為電池正極B.電池工作時,海水中的Na+向a電極移動C.電池工作時,緊鄰a電極區(qū)域的海水呈強堿性D.每消耗1kgAl,電池最多向外提供37mol電子的電量A高考真題演練第分部四1.(2024·北京卷)酸性鋅錳干電池的構(gòu)造示意圖如下。關(guān)于該電池及其工作原理,下列說法正確的是(
)A.石墨作電池的負極材料B.電池工作時,NH向負極方向移動C.MnO2發(fā)生氧化反應D.鋅筒發(fā)生的電極反應為Zn-2e-===Zn2+D解析:酸性鋅錳干電池,鋅筒為負極,石墨電極為正極,A錯誤;原電池工作時,陽離子向正極(石墨電極)方向移動,B錯誤;MnO2發(fā)生得電子的還原反應,C錯誤;鋅筒為負極,負極發(fā)生失電子的氧化反應:Zn-2e-===Zn2+,D正確。2.(2024·河北卷)我國科技工作者設計了如圖所示的可充電Mg-CO2電池,以Mg(TFSI)2為電解質(zhì),電解液中加入1,3-丙二胺(PDA)以捕獲CO2,使放電時CO2還原產(chǎn)物為MgC2O4。該設計克服了MgCO3導電性差和釋放CO2能力差的障礙,同時改善了Mg2+的溶劑化環(huán)境,提高了電池充放電循環(huán)性能。下列說法錯誤的是(
)A.放電時,電池總反應為2CO2+Mg===MgC2O4B.充電時,多孔碳納米管電極與電源正極連接C.充電時,電子由Mg電極流向陽極,Mg2+向陰極遷移D.放電時,每轉(zhuǎn)移1mol電子,理論上可轉(zhuǎn)化1molCO2C解析:放電時CO2轉(zhuǎn)化為MgC2O4,碳元素化合價由+4降低為+3,發(fā)生還原反應,所以放電時,多孔碳納米管電極為正極、Mg電極為負極,則充電時多孔碳納米管電極為陽極、Mg電極為陰極,放電時正極反應式為Mg2++2CO2+2e-===MgC2O4、負極反應式為Mg-2e-===Mg2+,將放電時正、負電極反應式相加,可得放電時電池總反應:Mg+2CO2===MgC2O4,A正確;充電時,多孔碳納米管電極上發(fā)生失電子的氧化反應,則多孔碳納米管在充電時是陽極,與電源正極連接,B正確;充電時,Mg電極為陰極,電子從電源負極經(jīng)外電路流向Mg電極,同時Mg2+向陰極遷移,C錯誤;根據(jù)放電時的電極反應式可知,每轉(zhuǎn)移2mol電子,有2molCO2參與反應,因此每轉(zhuǎn)移1mol電子,理論上可轉(zhuǎn)化1molCO2,D正確。3.(2024·新課標卷)一種可植入體內(nèi)的微型電池工作原理如圖所示,通過CuO催化消耗血糖發(fā)電,從而控制血糖濃度。當傳感器檢測到血糖濃度高于標準,電池啟動。血糖濃度下降至標準,電池停止工作。(血糖濃度以葡萄糖濃度計)電池工作時,下列敘述錯誤的是(
)A.電池總反應為2C6H12O6+O2===2C6H12O7B.b電極上CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用C.消耗18mg葡萄糖,理論上a電極有0.4mmol電子流入D.兩電極間血液中的Na+在電場驅(qū)動下的遷移方向為b→aC解析:由題中信息可知,當電池開始工作時,a電極為電池正極,血液中的O2在a電極上得電子生成OH-,電極反應式為O2+4e-+2H2O===4OH-,b電極為電池負極,Cu2O在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO,電極反應式為Cu2O-2e-+2OH-===2CuO+H2O,然后葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸,CuO被還原為Cu2O,則電池總反應為2C6H12O6+O2===2C6H12O7,A正確;b電極上CuO將葡萄糖氧化為葡萄糖酸后被還原為Cu2O,Cu2O在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO,因此,CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用,B正確;根據(jù)反應2C6H12O6+O2===2C6H12O7可知,1molC6H12O6參加反應時轉(zhuǎn)移2mol電子,則消耗18mg(0.1mmol)葡萄糖時,理論上a電極有0.2mmol電子流入,C錯誤;原電池中陽離子從負極移向正極遷移,故Na+遷移方向為b→a,D正確。B課時作業(yè)33第分部五一、選擇題(每小題3分,共30分。每小題只有1個選項符合題意)1.(2025·河北滄衡八校聯(lián)盟期中聯(lián)考)原電池裝置圖如圖,有關(guān)說法錯誤的是(
)A.電子流向為Fe→導線→Cu→鹽橋B.鹽橋中的陽離子移向CuSO4溶液C.左燒杯中加入硫氰化鉀(KSCN)溶液,溶液不會變紅D.電池的總反應為Fe+Cu2+===Fe2++CuA解析:鐵比銅活潑,鐵為負極,發(fā)生氧化反應,電極反應式為Fe-2e-===Fe2+,銅為正極,發(fā)生還原反應,電極反應式為Cu2++2e-===Cu。原電池工作時,電子由負極經(jīng)外電路流向正極,陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,電池中,電子不能在電解質(zhì)溶液中通過,正確的應為Fe→導線→Cu,A錯誤;原電池中陽離子移向正極,陽離子應移向CuSO4溶液,B正確;電池總反應為鐵置換銅的反應,離子方程式為Fe+Cu2+===Fe2++Cu,D正確。2.將兩份過量的鋅粉a、b分別加入一定量的稀硫酸,同時向a中加入少量的CuSO4溶液,產(chǎn)生H2的體積V(L)與時間t(min)的關(guān)系正確的是(
)B解析:加入CuSO4溶液,Zn置換出Cu,形成原電池,加快反應速率,由于H2SO4定量,產(chǎn)生H2的體積一樣多。3.(2025·河北保定定州期末)某化學興趣小組設計的一個簡易的原電池裝置如圖,室溫下進行了四組實驗。下列說法正確的是(
)A.實驗①中正極的電極反應式為Fe3++3e-===FeB.實驗②中電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),NO向a電極移動C.當實驗③中外電路通過0.1mol電子時,理論上Cu電極的質(zhì)量增加3.2gD.實驗④放電過程中,a電極質(zhì)量減少,b溶液的酸性增強實驗標號①②③a電極材料石墨石墨鐵單質(zhì)b溶液(足量)FeCl3溶液濃硝酸CuSO4溶液CD5.(2025·安徽蒙城五校高三聯(lián)考)某公司發(fā)明了一種新型充電器,僅僅需要一勺水,它便可以產(chǎn)生維持10小時手機使用的電量。其反應原理為Na4Si+5H2O===2NaOH+Na2SiO3+4H2↑,則下列說法正確的是(
)A.該電池可用晶體硅作電極材料B.Na4Si在電池的負極發(fā)生還原反應,生成Na2SiO3C.電池正極發(fā)生的反應為2H2O+2e-===H2↑+2OH-D.當電池轉(zhuǎn)移0.2mol電子時,可生成標準狀況下1.12LH2C解析:由該電池的反應原理可知,硅化鈉是還原劑,其在負極上發(fā)生氧化反應;水是氧化劑,其在正極上發(fā)生還原反應;反應中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目是8e-。該電池工作時生成氫氧化鈉溶液,而硅可以與氫氧化鈉反應,所以不能用晶體硅作電極材料,A不正確;Na4Si在電池的負極發(fā)生氧化反應,B不正確;電池正極發(fā)生的反應為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,C正確;當電池轉(zhuǎn)移0.2mol電子時,可生成標準狀況下2.24LH2,D不正確。6.(2025·湖北部分州市高三聯(lián)考)科學家采用NaNO3/KNO3/CsNO3共晶鹽電解液和β-Al2O3膜研制了一種熔鹽型Na-O2電池,其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是(
)CC8.(2024·河北邯鄲一模)儲氫合金LaNi5儲氫時的化學式為LaNi5H6(設各元素的價態(tài)均為0)。以LaNi5H6(m)和NiO(OH)(n)為電極,KOH溶液為電解質(zhì)溶液的二次電池結(jié)構(gòu)如圖所示(已知電池工作之前隔膜兩側(cè)電解質(zhì)溶液的質(zhì)量相等)。下列說法正確的是(
)A.充電時,n極發(fā)生還原反應B.充電時,電子流向:n→交換膜→mC.放電時,m極的電極反應式為LaNi5H6-6e-+6OH-===LaNi5+6H2OD.放電時,若轉(zhuǎn)移1mole-,隔膜左側(cè)電解質(zhì)溶液的質(zhì)量減少39gC解析:由題干圖示信息可知,虛線代表充電過程,充電時n極為陽極,發(fā)生氧化反應,A錯誤;電子不能經(jīng)過電解質(zhì)溶液,B錯誤;題圖中實線代表放電過程,放電時n極為正極,m極為負極,其反應為LaNi5H6-6e-+6OH-===LaNi5+6H2O,C正確;放電時左側(cè)為負極室,右側(cè)為正極室,原電池中電解質(zhì)溶液中的陽離子移向正極,若轉(zhuǎn)移1mole-,則有1molK+從左側(cè)移向右側(cè),即左側(cè)溶液質(zhì)量減少1mol×39g/mol=39g,根據(jù)負極電極反應式可知,同時左側(cè)溶液質(zhì)量又增加1molH即增重1g,故隔膜左側(cè)電解質(zhì)溶液的質(zhì)量減少39g-1g=38g,D錯誤。9.(2025·八省聯(lián)考河南卷)我國科學家設計了一種水系S-MnO2可充電電池,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是(
)A.充電時,電極b為陽極B.充電時,陽極附近溶液的pH增大C.放電時,負極的電極反應:Cu2S-4e-===S+2Cu2+D.放電時,溶液中Cu2+向電極b方向遷移C解析:由題圖可知,放電時,電極a上MnO2轉(zhuǎn)化為Mn2+,發(fā)生還原反應,電極b上Cu2S轉(zhuǎn)化為S和Cu2+,發(fā)生氧化反應,則電極a為正極,電極b為負極;充電時,電極a上Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2,發(fā)生氧化反應,電極b上S和Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu2S,發(fā)生還原反應,則電極a為陽極,電極b為陰極,A錯誤。充電時,電極a為陽極,電極反應為Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+,陽極附近溶液的pH減小,B錯誤。放電時,電極b為負極,電極反應為Cu2S-4e-===S+2Cu2+,C正確。放電時,溶液中Cu2+向正極移動,即向電極a方向遷移,D錯誤。D二、非選擇題(共30分)11.(16分)(2025·四川涼山寧南中學開學考試)電化學技術(shù)在處理污染氣體領(lǐng)域的應用廣泛。(1)利用反應6NO2+8NH3===7N2+12H2O構(gòu)成電池的方法,既能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放,又能提供電能,裝置如圖所示。①A電極的電極反應式為_______________________________________。②下列關(guān)于該電池的說法正確的是__(填字母)。A.電子從右側(cè)電極經(jīng)過負載后流向左側(cè)電極B.為使電池持續(xù)放電,離子交換膜需選用陰離子交換膜C.電池工作一段時間,溶液的pH不變D.當有4.48LNO2被處理時,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.8mol2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2OB解析:①根據(jù)總反應知NH3中氮元素從-3價升高到0價,失去電子,因此A電極為負極,電極反應式為2NH3-6e-+6OH-===N
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