專題強化練2　電極反應(yīng)式的書寫及新型電源

1、專題強化練2電極反應(yīng)式的書寫及新型電源1.(2019廣東揭陽高二期末,)硼氫化物NaBH4(B元素的化合價為+3價)燃料電池,由于具有效率高、產(chǎn)物清潔無污染和燃料易于儲存和運輸?shù)葍?yōu)點,被認為是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ娜剂想姵亍Ｆ涔ぷ髟砣缦聢D所示,下列說法正確的是()A.電池的負極反應(yīng)式為BH4-+2H2O-8e- BO2-+8H+B.放電時,每轉(zhuǎn)移2 mol電子,理論上需要消耗9.5 g NaBH4C.電池放電時Na+從b極區(qū)移向a極區(qū)D.電極a采用MnO2,MnO2既作電極材料又有催化作用2.(2019浙江嘉興第一中學(xué)高一下期中,)最近,科學(xué)家研發(fā)了“全氫電池”,其工作原理如圖所示。下列說法不正

2、確的是()A.右邊吸附層中發(fā)生了還原反應(yīng)B.負極的電極反應(yīng)式是H2-2e-+2OH- 2H2OC.電池的總反應(yīng)是2H2+O2 2H2OD.電解質(zhì)溶液中Na+向右移動,ClO4-向左移動3.(2019江蘇鹽城高二期末,)Nature報道的一種四室(1#4#)自供電從低濃度廢水中回收銅等重金屬的裝置如下圖所示:下列說法正確的是()A.裝置工作時,4#室中溶液pH不變B.X、Y依次為陰離子、陽離子選擇性交換膜C.負極的電極反應(yīng)式為BH4-+8OH-8e- B(OH)4-+4H2OD.單位時間內(nèi)4n(NaBH4)消耗n(Cu)生成是由于負極上有O2析出4.()鋰空氣電池放電時的工作原理如圖所示。下列敘

3、述正確的是()A.放電時Li+由B極向A極移動B.電池放電時的總反應(yīng)為4Li+O2+2H2O 4LiOHC.B電極反應(yīng)式為O2+4H+4e- 2H2OD.電解液a可以為氯化鋰溶液5.()下圖是氫氧燃料電池驅(qū)動LED發(fā)光的裝置,其電極反應(yīng)式為2H2+4OH-4e- 4H2O,O2+2H2O+4e- 4OH-。下列有關(guān)敘述正確的是()A.H2在負極發(fā)生氧化反應(yīng)B.該裝置中只涉及兩種形式的能量轉(zhuǎn)化C.氫氧燃料電池中OH-向b極移動D.P-型半導(dǎo)體連接電池的負極6.(2019浙江溫州15校高一下期中聯(lián)考,)2017年2月19日在第十三屆阿布扎比國際防務(wù)展上,采用先進的氫燃料電池系統(tǒng)的無人機,創(chuàng)造了該級

4、別270分鐘續(xù)航的新世界紀錄。該氫燃料電池的工作原理如圖所示。下列有關(guān)氫燃料電池的說法不正確的是()A.通入氫氣的電極發(fā)生氧化反應(yīng)B.堿性電解液中陽離子向通入氫氣的方向移動C.正極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e- 4OH-D.放電過程中堿性電解液中的OH-的物質(zhì)的量不變答案全解全析1.B本題主要考查硼氫化物NaBH4燃料電池的工作原理。負極發(fā)生氧化反應(yīng)生成BO2-,電極反應(yīng)式為BH4-+8OH-8e- BO2-+6H2O,A不符合題意;負極反應(yīng)式為BH4-+8OH-8e- BO2-+6H2O,每轉(zhuǎn)移2 mol電子,理論上需要消耗0.25 mol即9.5 g NaBH4,B符合題意;原電池工

5、作時,陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,則Na+從a極區(qū)移向b極區(qū),C不符合題意;電極b采用MnO2,為正極,H2O2發(fā)生還原反應(yīng),得到電子被還原生成OH-,MnO2既作電極材料又有催化作用,D不符合題意。2.C由電子的流動方向可知左邊吸附層為負極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH- 2H2O,右邊吸附層為正極,發(fā)生還原反應(yīng),A、B項正確;電池的總反應(yīng)沒有O2參與,C項錯誤;在原電池中,陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,D項正確。3.C根據(jù)圖示可知,1#室中BH4-失去電子變?yōu)锽(OH)4-,電子由負極經(jīng)外電路轉(zhuǎn)移到正極上,4#室中Cu2+獲得電子變?yōu)閱钨|(zhì)Cu析出,CuSO4

6、是強酸弱堿鹽,Cu2+水解使溶液顯酸性,Cu2+濃度降低,溶液的酸性減弱,因此pH增大,A不符合題意。根據(jù)圖示可知,1#室溶液中的K+、Na+通過X膜進入2#室、3#室,所以X膜為陽離子選擇性交換膜;4#室中的SO42-通過Y膜進入到3#室,所以Y膜為陰離子選擇性交換膜,B不符合題意。根據(jù)圖示可知,負極上BH4-失去電子變?yōu)锽(OH)4-,因此負極的電極反應(yīng)式為BH4-+8OH-8e- B(OH)4-+4H2O,C符合題意。每1 mol BH4-失去8 mol e-,而每1 mol Cu2+獲得2 mol電子,所以單位時間內(nèi)n(NaBH4)消耗4n(Cu)生成是由于正極上有H2析出,D不符合題

7、意。4.B在該電池中,A極是負極,B極是正極,陽離子由A極向B極移動,即放電時Li+由A極向B極移動,A項錯誤;該電池放電時的總反應(yīng)為4Li+O2+2H2O 4LiOH,B項正確;正極上是氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),在堿性電解液中發(fā)生的反應(yīng)為O2+4e-+2H2O 4OH-,C項錯誤;金屬鋰可以和水反應(yīng),電解液a中不能含有水,D項錯誤。5.A由電極反應(yīng)式可知,H2發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),故H2為負極反應(yīng)物,A符合題意;該裝置中涉及的能量轉(zhuǎn)化形式有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電能轉(zhuǎn)化為光能,有三種能量形式的轉(zhuǎn)化,B不符合題意;由發(fā)光二極管中電子的移動方向可知,a極為負極,b極為正極,OH-移向負極,故P-型半導(dǎo)體連接電池的正極,C、D不符合題意。6.B該氫燃料電池中,通入氫氣的一極為負極,發(fā)生氧化反應(yīng),A項正確;在原電池中,陽離子