4OH-4e
--
O2↑+2H2O,阳极区电解质溶液中c(OH)逐渐减小,故B错误; 根据上述分析,放电过程的
--
-
负极反应式:Al-3e+4OH Al+2H2O,故C错误;充电时,铝电极作阴极,发生还原反应,故D正确。
2.D 该过程中的能量转化形式有太阳能转化为化学能、化学能转化为电能、化学能转化为热能,A项错误。根据题图可知,a电极表面H2O被氧化为O2,a电极表面的反应为2H2O-4e
+
-
4H+O2↑,B项错
+
误。该原电池中,a电极为负极,b电极为正极,H从a电极区向b电极区移动,C项错误。该装置中每生成2 mol CO,转移4 mol电子,根据a电极表面的反应可知,每转移4 mol电子,同时生成1 mol O2,D项正确。
3.D 在溶液中没有电子的流动,只有离子的流动,A项错误;通入O2的一极(电极b)为电池的正极,发生还原反应,B项错误;惰性电极电解Na2SO4溶液实质上是电解水,溶液的pH不变,C项错误;c极生成O2,根据得失电子守恒可知D项正确。
4.D 根据题图及装置Ⅰ中Zn电极产生ZnO,知装置Ⅰ中Zn电极上发生氧化反应:Zn-2e+2OH
--
ZnO+H2O,装置Ⅰ为原电池,装置Ⅰ中的Zn电极为负极,多孔电极为正极,装置Ⅱ为
-
电解池,Cu电极与装置Ⅰ中的多孔电极相连,则Cu电极为阳极,Cu电极上发生反应:Cu-2eCu,故
2+
Cu电极质量减小,A项错误;装置Ⅱ为电解池,将电能转变为化学能,B项错误;装置Ⅰ中OH向负极(Zn电极)移动,C项错误;多孔电极为正极,正极上O2得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4e+2H2O
-
-
4OH,D项正确。
+
-
5.B 锂离子电池放电时Li(阳离子)向正极迁移,A项错误;锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子,发生氧化反应,则充电时,锂电极发生还原反应,B项正确;比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小,二者的比能量不同,C项错误;题图中装置是锂硫电池给锂离子电池充电,D项错误。
6.A 甲装置为甲醚燃料电池,通入氧气的一极发生还原反应,为电池的正极,通入甲醚的一极为电池的负极;乙装置为电解饱和氯化钠溶液的装置,根据串联电路中,电子的流动方向,可知Fe电极为阴极,C极为阳极;丙装置为电解精炼铜的装置,粗铜为阳极,纯铜为阴极。乙装置中Fe极发生反应:2H2O+2e
-
H2↑+2OH,所以反应一段时间后,装置中生成的氢氧化钠在铁极区,A项正确,B项错误;
-
-
通入氧气的一极发生还原反应,为原电池的正极,发生的电极反应为O2+2H2O+4e4OH,C项错误;丙
-
装置中,粗铜极除了铜发生氧化反应外,活动性在铜前面的金属也要发生氧化反应,但是在纯铜极,除铜离子被还原外,没有其他离子能被还原,根据得失电子数相等,可知硫酸铜溶液浓度减小,D项错误。
7.A “可呼吸”Na-CO2电池,放电时“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2,因此该电池为可充电电池。根据题图所示,放电时钠箔电极为负极,负极上Na转化为Na,多壁碳纳米管(MWCNT)电极为正极,正极上
16
+
吸收的全部CO2中有转化为Na2CO3固体,则有转化为C。未指明气体是在标准状况下,A项错误;放电时“吸入”CO2,正极上发生还原反应:4Na+3CO2+4e极上发生还原反应:Na+e4Na+3CO2
+
-+
-
2Na2CO3+C,B项正确;充电时“呼出”CO2,钠箔电
-
Na,C项正确;放电时负极反应为Na-eNa,故电池总反应为
+
2Na2CO3+C,D项正确。
-
8.(1)①Fe+4H2O+3e(2)N2+8H+6e
+
-
Fe(OH)3↓+5OH 0.2 ②右 左 ③使用时间长、工作电压稳定
2--
-
2N 氯化铵 (3)从电极b到电极a CO+O-2e CO2
【解析】 (1)①放电时高铁酸钾为正极,正极发生还原反应,电极反应式为Fe+4H2O+3e
-
Fe(OH)3↓+5OH;若维持电流强度为1 A,电池工作十分钟,转移电子的物质的量为
-
(mol)。理论消耗Zn的质量为××65(g)≈0.2(g)。②电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,所以盐桥中氯离子向右移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向左移动。③题图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定。(2)该电池的本质反应是合成氨反应,电池中氢气失去电子,在负极发生氧化反应,氮气得电子在正极发生还原反应,则正极反应式为N2+8H+6e
+
-
2N;氨气与HCl反应生成氯化铵,则电解质溶液为氯化铵溶
2-
液。(3)工作时电极b作正极,电极a作负极,O由电极b移向电极a;该装置构成原电池,通入一氧化碳的电极a是负极,负极上一氧化碳失去电子发生氧化反应,电极反应式为CO+O-2e
2--
C
17