1、(教师用书备选)新型化学电源的试题分析新型化学电源是一种绿色新能源,依据原电池原理考查化学电源电极判断,电极反应式书写,溶液变化,电子守恒计算等。1.一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时,O2与Li在多孔碳材料电极处生成Li2O2x(x0或1)。下列说法正确的是()A放电时,多孔碳材料电极为负极B放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C充电时,电解质溶液中Li向多孔碳材料区迁移D充电时,电池总反应为Li2O2x=2LiO2D根据电池工作原理,多孔碳材料吸附O2,O2在此获得电子,所以多孔碳材料电极为电池的正极,A项错误;放电时电子从负极(锂电极)流出,通过外电路流向正极(多孔碳材料
2、电极),B项错误;Li带正电荷,充电时,应该向电解池的阴极(锂电极)迁移,C项错误;充电时,电池总反应为=2LiO2,D项正确。2研究人员设计了一种可用于商业化的新型锂金属电池,电池结构如图所示,电池工作时,下列说法错误的是()A该装置将化学能转化为电能B负极上发生的电极反应为Lie=LiC该电池可用LiOH溶液作电解质D电池工作时,电路中每流过1 mol电子,正极增重7 gC该电池为原电池,所以该装置将化学能转化为电能,A项正确;负极锂失去电子,发生氧化反应,电极反应为Lie=Li,B项正确;电解质溶液中的水与电极锂发生氧化还原反应,该原电池不能用水溶液作电解质溶液,C项错误;根据得失电子守
3、恒,电路中每流过1 mol电子,正极上发生还原反应,正极材料要结合1 mol锂离子,所以增重7 g,D项正确。电解原理的应用电解原理的应用主要涉及电镀、电冶金、氯碱工业、物质制备和废水处理等,在试题中属于高起点低落点。主要考查电极反应,电极判断,隔膜分析,溶液pH变化,电解计算等。3最近我国科学家设计了一种CO2H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示,其中电极分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:EDTAFe2e=EDTAFe32EDTAFe3H2S=2HS2EDTAFe2该装置工作时,下列叙述错误的是()A阴极的电极反应
4、:CO22H2e=COH2OB协同转化总反应:CO2H2S=COH2OSC石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3/Fe2取代EDTAFe3/EDTAFe2,溶液需为酸性C根据装置图中物质的转化关系分析电极反应类型,如EDTAFe2生成EDTAFe3,发生了氧化反应,EDTAFe3将H2S氧化成S,本身被还原成EDTAFe2,EDTAFe3和EDTAFe2可循环使用,故石墨烯电极为阳极,阳极与光伏电池的正极连接。CO2发生还原反应生成CO,故ZnO石墨烯电极为阴极。阴极发生还原反应,氢离子由交换膜右侧向左侧迁移,阴极的电极反应式为CO22e2H=COH2O,A项正确;结合阳极区发生的反应,可知协同转化总反应为CO2H2S=SCOH2O,B项正确;石墨烯作阳极,其电势高于ZnO石墨烯的,C项错误;Fe3、Fe2在碱性或中性介质中会生成沉淀,它们只稳定存在于酸性较强的介质中,D项正确。4制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_。电解后,_室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。解析阳极发生氧化反应:2H2O4e=4HO2,阳极室H向a室迁移,a室中的Na2SO3转化成NaHSO3。答案2H2O4e=4HO2a