1.(2019·河南省平頂山市高考化學(xué)二調(diào))某實(shí)驗(yàn)小組模擬光合作用,采用電解CO2和H2O的方法制備CH3CH2OH和O2裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是( B )

A.鉑極為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng)
B.電解過(guò)程中,H+由交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移
C.陰極的電極反應(yīng)式為2CO2+12H++12e-===CH3CH2OH+3H2O
D.電路中轉(zhuǎn)移2 mol電子時(shí)鉑極產(chǎn)生11.2 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
[解析] 采用電解CO2和H2O的方法制備CH3CH2OH和O2,由化合價(jià)的變化結(jié)合反應(yīng)的原理,二氧化碳在陰極放電生成CH3CH2OH,水在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極,銅是陰極;與正極相連的是電解池的陽(yáng)極,Pt是陽(yáng)極,由此分析解答。A.CH3CH2OH中C為-2價(jià),CO2發(fā)生還原反應(yīng),在銅極區(qū)充入CO2,由電池符號(hào)知,鉑極為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),故A正確; B.鉑極的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-===4H++O2↑,氫離子由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移,故B錯(cuò)誤; C.陰極上發(fā)生還原反應(yīng)生成乙醇和水,故C正確; D.轉(zhuǎn)移2 mol電子生成0.5 mol O2,故D正確。 故選B。
2.(2019·河南省鄭州市高考化學(xué)二模)下圖為一種利用原電池原理設(shè)計(jì)測(cè)定O2含量的氣體傳感器示意圖,RbAg4I5是只能傳導(dǎo)Ag+的固體電解質(zhì)。O2 可以通過(guò)聚四氟乙烯膜與AlI3 反應(yīng)生成Al2O 3和I2,通過(guò)電池電位計(jì)的變化可以測(cè)得O2的含量。下列說(shuō)法正確的是( B )

A.正極反應(yīng)為:3O2+12e-+4Al3+===2Al2O3
B.協(xié)同總反應(yīng)為:3O2+4AlI3+12Ag===2Al2O3+12AgI
C.外電路轉(zhuǎn)移0.01 mol電子,消耗O2的體積為0.56 L
D.給傳感器充電時(shí),Ag+向多孔石墨電極移動(dòng)
[解析] 由圖可知,傳感器中發(fā)生4AlI3+3O2===2Al2O3+6I2,原電池反應(yīng)為2Ag+I(xiàn)2===2AgI,所以原電池的負(fù)極發(fā)生Ag-e-===Ag+,正極發(fā)生I2+2Ag++2e-===2AgI,充電時(shí),陽(yáng)極與外加電源正極相接、陰極與外加電源負(fù)極相接,反應(yīng)式與正極、負(fù)極反應(yīng)式正好相反,以此來(lái)解答。A.原電池正極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為I2+2Ag++2e-=2AgI,故A錯(cuò)誤; B.傳感器中發(fā)生4AlI3+3O2===2Al2O3+6I2,原電池反應(yīng)為2Ag+I(xiàn)2===2AgI,所以協(xié)同總反應(yīng)為3O2+4AlI3+12Ag===2Al2O3+12AgI,故B正確; C.根據(jù)總反應(yīng)為3O2+4AlI3+12Ag===2Al2O3+12AgI可知,消耗3 mol O2轉(zhuǎn)移電子12 mol,即消耗0.25 mol O2轉(zhuǎn)移電子1 mol,所以外電路轉(zhuǎn)移0.01 mol電子,消耗O2的物質(zhì)的量為0.0025 mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.056 L,狀況未知,不能計(jì)算氣體體積,故C錯(cuò)誤; D.給傳感器充電時(shí),Ag+向陰極移動(dòng),即向Ag電極移動(dòng),故D錯(cuò)誤; 故選B。
3.(2019·高三第二次模擬)鋰離子電池已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的可充電電池,下圖為某種鋰離子電池放電時(shí)有關(guān)離子轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( B )

A.電池中Li+透過(guò)膜兩側(cè)的電解質(zhì)可以互換
B.充電時(shí),Li+通過(guò)Li+透過(guò)膜從右側(cè)向左側(cè)移動(dòng)
C.充電時(shí),鈦電極作陰極,電極反應(yīng)式為:Fe3++e-===Fe2+
D.放電時(shí),進(jìn)入貯罐的液體發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為:S2O+Fe2+===Fe3++2SO
[解析] 金屬鋰是活潑金屬,易與水反應(yīng),所以兩側(cè)的電解質(zhì)不能互換, 選項(xiàng)A錯(cuò)誤;充電時(shí)鋰接外電源負(fù)極,作陰極,外電路電子向鋰移動(dòng),所以內(nèi)電路Li+通過(guò)Li+透過(guò)膜從右側(cè)向左側(cè)移動(dòng),選項(xiàng)B正確;充電時(shí)鈦應(yīng)為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為:Fe2+-e-===Fe3+,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;放電時(shí),進(jìn)入貯罐的Fe2+與S2O發(fā)生氧化還原反應(yīng)方程式為:S2O+2Fe2+===2Fe3++2SO,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
4.(2019·黑龍江省大慶市高考化學(xué)二模)一種熱激活電池可用作導(dǎo)彈、火箭的工作電源。熱激活電池中作為電解質(zhì)的固體LiCl-KCl混合物受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為:PbSO4+2LiCl+Ca===CaCl2+Li2SO4+Pb,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( D )

A.負(fù)極反應(yīng)式:PbSO4+2e+2Li+===Li2SO4+Pb
B.放電過(guò)程中,電流由鈣電極流向硫酸鉛電極
C.室溫下,電池工作每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成10.35 g Pb
D.放電過(guò)程中,Cl-向負(fù)極移動(dòng)
[解析] 由原電池總反應(yīng)可知Ca為原電池的負(fù)極,被氧化生成CaCl2,反應(yīng)的電極方程式為Ca+2Cl--2e-===CaCl2,PbSO4為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極方程式為PbSO4+2e-+2Li+===Li2SO4+Pb,原電池工作時(shí):內(nèi)電路中,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng);外電路中,電子由負(fù)極經(jīng)過(guò)負(fù)載流向正極,電流方向?yàn)檎龢O經(jīng)過(guò)負(fù)載流向負(fù)極,并結(jié)合電極方程式進(jìn)行計(jì)算,據(jù)此解答。A.原電池的正極為PbSO4電極,發(fā)生還原反應(yīng),電極方程式為PbSO4+2e-+2Li+===Li2SO4+Pb,故A錯(cuò)誤; B.放電過(guò)程中,Ca被氧化生成CaCl2,為原電池的負(fù)極,PbSO4發(fā)生還原反應(yīng),為原電池的正極,電流由硫酸鉛電極流向鈣電極,故B錯(cuò)誤; C.電解質(zhì)熔融狀態(tài)下,由電極方程式PbSO4+2e-+2Li+===Li2SO4+Pb可知每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成0.05 mol Pb,生成Pb的質(zhì)量為207×0.05 g=10.35 g,但常溫下,電解質(zhì)不是熔融態(tài),離子不能移動(dòng),不能產(chǎn)生電流,故C錯(cuò)誤; D.放電時(shí),內(nèi)電路中,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),即Cl-向負(fù)極移動(dòng),故D正確;故選D。
5.(2019·安徽省蚌埠市高考化學(xué)二模)太陽(yáng)能路燈蓄電池是磷酸鐵鋰電池,其工作原理如圖。M電極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體),電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料,隔膜只允許Li+通過(guò),電池反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6+Li1-x FePO4LiFePO4+6C。下列說(shuō)法正確的是( B )

A.放電時(shí)Li+從左邊移向右邊,PO從右邊移向左邊
B.放電時(shí),正極反應(yīng)式為:Li1-xFePO4+xLi++xe-===LiFePO4
C.充電時(shí)M極連接電源的負(fù)極,電極反應(yīng)為6C+xe-===C
D.充電時(shí)電路中通過(guò)2.0 mol電子,產(chǎn)生7.0 g Li
[解析] 根據(jù)電池反應(yīng)式知,M為負(fù)極,反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6-xe-===6C+xLi+,N為正極,反應(yīng)式為L(zhǎng)i1-xFeO4+xLi++xe-===LiFePO4,充電時(shí),陰極、陽(yáng)極反應(yīng)式與負(fù)極、正極反應(yīng)式正好相反,A.放電時(shí),陽(yáng)離子向正極移動(dòng),隔膜只允許Li+通過(guò),所以Li+從左邊移向右邊,PO不發(fā)生移動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.放電時(shí),M電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),N電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),正極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1-xFePO4+xLi++xe-===LiFePO4,故B正確;C.充電時(shí)M為陰極,連接原電池負(fù)極,該電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為6C+xLi++xe-===LixC6,故C錯(cuò)誤;D.充電時(shí),沒(méi)有Li單質(zhì)生成,故D錯(cuò)誤;故選B。
6.(2019·福建省漳州市高考化學(xué)二模)鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池是實(shí)際應(yīng)用電池系列中比能量最高的一種電池,剖視圖如圖所示,一種非水的LiAlCl4的SOCl2溶液為電解液。亞硫酰氯既是電解質(zhì),又是正極活性物質(zhì),其中碳電極區(qū)的電極反應(yīng)式為2SOCl2+4e-===4Cl-+S+SO2↑,該電池工作時(shí),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( D )

A.鋰電極區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng):Li-e-===Li+
B.放電時(shí)發(fā)生的總反應(yīng):4Li+2SOCl2===4LiCl+SO2↑+S
C.鋰電極上的電勢(shì)比碳電極上的低
D.若采用水溶液代替SOCl2溶液,電池總反應(yīng)和效率均不變
[解析] 由反應(yīng)的化合價(jià)變化,可得Li為還原劑,SOCl2為氧化劑,負(fù)極材料為L(zhǎng)i(還原劑),發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e-===Li+,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極方程式為:2SOCl2+4e-===4Cl-+S+SO2。A.負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Li-e-===Li+,故A正確; B.電池的總反應(yīng)可表示為4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2,故B正確; C.鋰為負(fù)極,碳為正極,所以鋰電極上的電勢(shì)比碳電極上的低,故C正確; D.因?yàn)闃?gòu)成電池的材料Li能和水反應(yīng),且SOCl2也與水反應(yīng),所以必須在無(wú)水條件下進(jìn)行,故D錯(cuò)誤; 故選D。
7.(2019·陜西省高三第二次模擬聯(lián)考)微生物電池可除去廢水中的乙酸鈉和對(duì)氯酚()有害物,其原理如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是( D )

A.A極為電池的負(fù)極
B.工作時(shí)電子經(jīng)外電路移向B極
C.B極電極反應(yīng):CH3COO--4e-+4H2O===2HCO+9H+
D.A極電極反應(yīng):+H++2e-===+Cl-
[解析] 原電池中陽(yáng)離子移向正極,根據(jù)原電池中氫離子的移動(dòng)方向可知A為正極,正極有氫離子參與反應(yīng),電極反應(yīng)式為+2e-+H+===+Cl-,B電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為CH3COO--8e-+4H2O===2HCO+9H+,電流從正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極,電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,以此解答。A.原電池中陽(yáng)離子移向正極,根據(jù)原電池中氫離子的移動(dòng)方向可知A為正極,故A錯(cuò)誤;B.原電池中A為正極、B為負(fù)極,電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,即工作時(shí)電子經(jīng)外電路移向A極,故B錯(cuò)誤;C.B電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為CH3COO--8e-+4H2O===2HCO+9H+,故C錯(cuò)誤;D.A為正極,得電子,電極反應(yīng)式為+H++2e-===+Cl-,故D正確;故選D。
8.(2019·湖南省株洲市高考一模)三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池元件。電解法制備過(guò)程如下:用NaOH 溶液將NiCl2溶液的pH調(diào)至7.5,加入適量硫酸鈉固體后進(jìn)行電解。電解過(guò)程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO-,把二價(jià)鎳(可簡(jiǎn)單寫(xiě)成Ni2+)氧化為Ni3+,再將Ni3+經(jīng)一系列反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為Ni2O3。電解裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是( C )

A.加入適量硫酸鈉的作用是增加離子濃度,增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力
B.電解過(guò)程中陽(yáng)極附近溶液的pH降低
C.電解過(guò)程中,溶液中的Cl-經(jīng)陽(yáng)離子交換膜向陽(yáng)極移動(dòng)
D.ClO-氧化Ni2+的離子方程式為:ClO-+H2O+2Ni2+===Cl-+2Ni3++2OH-
[解析] A.硫酸鈉是一種強(qiáng)電解質(zhì),向其中加入硫酸鈉,是為了增加離子濃度,增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力,故A正確; B.電解過(guò)程中,陰極反應(yīng):2H++2e-===H2↑,促進(jìn)水的電離,氫氧根離子濃度增大,該極附近溶液的pH升高,陽(yáng)極反應(yīng):2Cl--2e-===Cl2↑,電解過(guò)程中陽(yáng)極附近生成的氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,溶液的pH降低,故B正確; C.陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子自由通過(guò),電解過(guò)程中,溶液中的Cl-不能通過(guò)陽(yáng)離子交換膜,故C錯(cuò)誤; D.ClO-氧化Ni2+,生成氯離子、+3價(jià)的鎳,離子反應(yīng)為:ClO-+H2O+2Ni2+===Cl-+2Ni3++2OH-,故D正確; 故選C。
9.(2019·河南省開(kāi)封市高考一模)某課題組以納米Fe2O3作為電極材料制備鋰離子電池(另一極為金屬鋰和石墨的復(fù)合材料),通過(guò)在室溫條件下對(duì)鋰離子電池進(jìn)行循環(huán)充放電,成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)磁性的可逆調(diào)控(如圖)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( B )

A.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e-===Li+
B.放電時(shí),電子通過(guò)電解質(zhì)從Li流向Fe2O3
C.充電時(shí),F(xiàn)e做陽(yáng)極,電池逐漸擺脫磁鐵吸引
D.充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2Fe+3Li2O-6e-===Fe2O3+6Li+
[解析] 由圖可知該電池充放電時(shí)的反應(yīng)為:6Li+Fe2O33Li2O+2Fe,則放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e-===Li+,正極反應(yīng)式為Fe2O3+6Li++6e-===3Li2O+2Fe,充電時(shí),陽(yáng)極、陰極電極反應(yīng)式與正極、負(fù)極電極反應(yīng)式正好相反,以此解答該題。A.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e-===Li+,故A正確;B.放電時(shí),電子不能通過(guò)電解質(zhì),故B錯(cuò)誤;C.充電時(shí),F(xiàn)e作為陽(yáng)極失電子,電池逐漸擺脫磁鐵吸引,故C正確;D.充電時(shí),陽(yáng)極與正極相反,電極反應(yīng)式為2Fe+3Li2O-6e-===Fe2O3+6Li+,故D正確。故選B。
10.(2019·福建省漳州市高考化學(xué)一模)一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示,圖中含酚廢水中有機(jī)物可用C6H5OH表示,左、中、右室間分別以離子交換膜分隔。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( C )

A.左室電極為該電池的負(fù)極
B.右室電極反應(yīng)式可表示為:2NO+10e-+12H+===N2↑+6H2O
C.左室電極附近溶液的pH增大
D.工作時(shí)中間室的Cl-移向左室,Na+移向右室
[解析] 該原電池中,硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),則右邊裝置中電極是正極,電極反應(yīng)式為2NO+10e-+12H+===N2↑+6H2O,左邊裝置電極是負(fù)極,負(fù)極上有機(jī)物失電子發(fā)生氧化反應(yīng),有機(jī)物在厭氧菌作用下生成二氧化碳,電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e-+11H2O===6CO2↑+28H+,據(jù)此分析解答。A.左室C6H5OH+11H2O-28e-===6CO2+28H+,失電子,為該電池負(fù)極,故不選A; B.右室電極反應(yīng)式可表示為:2NO+10e-+12H+===N2↑+6H2O,得電子,為該電池正極,故不選B; C.左室C6H5OH+11H2O-28e-===6CO2+28H+,有H+生成,左室電極附近溶液的pH應(yīng)該減小,故選C; D.原電池工作時(shí),陽(yáng)離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),所以工作時(shí)中間室的Cl-移向左室,Na+移向右室,故不選D; 故選C。
11.(2019·四川省廣元市高考化學(xué)一診)LED系列產(chǎn)品是一類(lèi)新型節(jié)能產(chǎn)品。圖甲是NaBH4/H2O2燃料電池的裝置示意圖,圖乙是LED發(fā)光二極管的裝置示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是( C )

A.電池應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜,Na+向A極區(qū)移動(dòng)
B.電池A極區(qū)的電極反應(yīng)式為:H2O2+2e-===2OH-
C.每有1 mol NaBH4參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA
D.要使LED發(fā)光二極管正常發(fā)光,圖乙中的導(dǎo)線a應(yīng)與圖甲中的B極相連
[解析] 根據(jù)圖甲知,雙氧水得電子發(fā)生還原反應(yīng),則A電極為正極,B電極為負(fù)極,負(fù)極上BH失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成BO,正極電極反應(yīng)式為H2O2+2e-===2OH-,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成BO,電極反應(yīng)式為BH+8OH--8e-===BO+6H2O,根據(jù)原電池的工作原理來(lái)回答。A.電池放電過(guò)程中,陽(yáng)離子移向正極,Na+從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng),故A正確; B.根據(jù)圖甲知,雙氧水得電子發(fā)生還原反應(yīng),則A電極為正極,正極電極反應(yīng)式為H2O2+2e-===2OH-,故B正確; C.負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成BO,電極反應(yīng)式為BH+8OH--8e-===BO+6H2O,有1 mol NaBH4參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8NA,故C錯(cuò)誤; D.要使LED發(fā)光二極管正常發(fā)光,圖乙中的導(dǎo)線a陰極應(yīng)與圖甲中的B極負(fù)極相連,故D正確。 故選C。
12.(2019·四川省內(nèi)江市高考化學(xué)一模)CO2輔助的Na-CO2電池工作原理如下圖所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池的總反應(yīng)為3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( D )

A.放電時(shí),ClO向b極移動(dòng)
B.放電時(shí),正極反應(yīng)為:3CO2+4e-===2CO+C
C.充電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為:Na++e-===Na
D.充電時(shí),電路中每轉(zhuǎn)移4 mol電子,可釋放67.2 L CO2
[解析] A.a(chǎn)極二氧化碳得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成碳,所以a是正極,原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng),所以放電時(shí),ClO向b極移動(dòng),故A正確; B.放電時(shí)正極二氧化碳得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:3CO2+4e-===2CO+C,故B正確; C.充電時(shí),陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Na++e-===Na,故C正確; D.未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況無(wú)法根據(jù)電子轉(zhuǎn)移求氣體的體積,故D錯(cuò)誤; 故選D。
13.(2019·河南八市重高聯(lián)盟高三第三次測(cè)評(píng))Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖(如圖),電解總反應(yīng)為:2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列說(shuō)法正確的是( C )

A.電子的流向:電源負(fù)極→石墨電極→Cu→電源正極
B.銅電極上的電極方程式為2Cu+H2O-2e-===Cu2O+2H+
C.電解后溶液的pH變大
D.當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),有0.1 mol Cu2O生成
[解析] A.“石墨電極→Cu”是通過(guò)溶液中的離子導(dǎo)電,A錯(cuò);B.強(qiáng)堿條件下方程式書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤,B錯(cuò);C.反應(yīng)消耗水,溶液體積變小,pH變大,C正確;D.由總反應(yīng)可知:Cu2O~2e-,故當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),有0.05 mol Cu2O生成,D錯(cuò)。故選C。
14.電化學(xué)在處理環(huán)境污染方面發(fā)揮了重要的作用。
(1)據(jù)報(bào)道以二氧化碳為原料采用特殊的電極電解強(qiáng)酸性的二氧化碳水溶液可得到多種燃料,其原理如圖1所示。其中電解時(shí)b極上生成乙烯的電極反應(yīng)式為_(kāi)_2CO2+12H++12e-===C2H4+4H2O__。

(2)利用電解原理可將NO還原為N2,裝置見(jiàn)圖2,以高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),金屬鈀薄膜作電極。鈀電極A為_(kāi)陰__極,電極反應(yīng)式為_(kāi)_2NO+4H++4e-===N2+2H2O__。

(3)脫去冶金工業(yè)排放煙氣中SO2的方法有多種。離子膜電解法:利用硫酸鈉溶液吸收SO2,再用惰性電極電解。將陰極區(qū)溶液導(dǎo)出,經(jīng)過(guò)濾分離硫磺后,可循環(huán)吸收利用,裝置如圖3所示,則陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_SO2+4H++4e-===S↓+2H2O(或H2SO3+4H++4e-===S↓+3H2O)__,陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體的化學(xué)式為_(kāi)O2__。

[解析] (1)b電極與電源的負(fù)極相連為陰極,該極通入CO2,故在該電極上CO2得電子后結(jié)合遷移過(guò)來(lái)的H+生成乙烯,電極反應(yīng)式為2CO2+12H++12e-===C2H4+4H2O。(2)因?yàn)锳電極上NO得電子后生成N2,故A電極為陰極,電極反應(yīng)式為2NO+4H++4e-===N2+2H2O。(3)由于陰極生成了硫磺,則在陰極上SO2在酸性溶液中得電子生成單質(zhì)硫的同時(shí)生成了H2O,電極反應(yīng)式為SO2+4H++4e-===S↓+2H2O;陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中OH-失電子生成O2,故產(chǎn)生的氣體為O2。
15.(1)二甲醚(CH3OCH3)是無(wú)色氣體,可作為一種新型能源。二甲醚燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn),其能量密度高于甲醇燃料電池(5.93 kW·h·kg-1)。若電解質(zhì)為酸性,二甲醚燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為_(kāi)_CH3OCH3-12e-+3H2O===2CO2+12H+__,一個(gè)二甲醚分子經(jīng)過(guò)電化學(xué)氧化,可以產(chǎn)生_12__個(gè)電子的電量;該電池的理論輸出電壓為1.20 V,能量密度E=__÷__[(3.6×106)J·(kW·h)-1]≈8.39__kW·h·kg-1__(列式計(jì)算。能量密度=,1 kw·h=3.6×106 J)。
(2)在丁烷燃料電池中,電解質(zhì)溶液為酸性,負(fù)極的反應(yīng)式為_(kāi)_C4H10+8H2O-26e-===4CO2+26H+__、正極的反應(yīng)式為_(kāi)_O2+26e-+26H+===13H2O__。
(3)如圖為鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

該電池的工作溫度為320 ℃左右,電池反應(yīng)為2Na+xS===Na2Sx,正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_xS+2e-===S(或2Na++xS+2e-===Na2Sx)__。M(由Na2O和Al2O3制得)的兩個(gè)作用是_離子導(dǎo)電(導(dǎo)電或電解質(zhì))和隔離鈉與硫__。與鉛蓄電池相比,當(dāng)消耗相同質(zhì)量的負(fù)極活性物質(zhì)時(shí),鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的_4.5__倍。
[解析] (1)電解質(zhì)為酸性時(shí),CH3OCH3失去電子生成CO2和H+;CH3OCH3中的C為-2價(jià),因此1個(gè)CH3OCH3可產(chǎn)生12個(gè)電子的電量;1 000 g CH3OCH3輸出的電能為1.20 V××12×96 500 C·mol-1=3.02×107 J,則能量密度==8.39 kW·h·kg-1。(3)消耗Na和Pb均為23 g,則鈉硫電池理論放電量(轉(zhuǎn)移電子數(shù))是鉛蓄電池的倍數(shù)為=4.5。

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