1、微考点48 原电池原理及基于“桥和膜”的双液原电池1.一种光化学电池的结构如图所示,电池总反应式为AgCl(s)Cu(aq)=Ag(s)Cu2(aq)Cl(aq),下列关于该电池在工作时的说法中正确的是()A生成108g银,转移电子个数为2NABCu在负极发生氧化反应CAg电极活泼,Ag失电子发生氧化反应DCl由负极迁移到正极2(2019深圳调研)如图是一种正投入生产的大型蓄电系统,放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后分别变为Na2S4和NaBr。下列叙述正确的是()A放电时,负极反应为3NaBr2e=NaBr32NaB充电时,阳极反应为2Na2S22e=Na2S42NaC
2、放电时,Na经过离子交换膜,由b池移向a池D用该电池电解饱和食盐水,产生2.24LH2时,b池生成17.40gNa2S43.ZnZnSO4PbSO4Pb电池装置如图,下列说法错误的是()ASO从右向左迁移B电池的正极反应为Pb22e=PbC左边ZnSO4浓度增大,右边ZnSO4浓度不变D若有6.5g锌溶解,有0.1molSO通过离子交换膜4(2020杭州质检)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。下列关于该电池叙述错误的是()A电池工作时,整个过程是将太阳能转化为电能B铜电极为正极,电极反应式为CO28e8H=CH42H2OC电池
3、内部H透过质子交换膜从左向右移动D为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量硝酸溶液5(2019咸阳质检)利用如图所示电池装置可以将温室气体CO2转化为可燃气体CO,其中含有的固体电解质能传导质子(H)。下列说法正确的是()A该过程中有两种形式的能量转化Ba电极表面的反应为4OH4e=2H2OO2C该装置工作时,H从b电极区向a电极区移动D该装置中每生成2molCO,同时生成1molO26某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应:(用离子方程式表示)_,设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12g,导线中通过_m
4、ol电子。(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为_,这是由于NH4Cl溶液显_(填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示溶液显此性的原因_,用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,写出发生反应的离子方程式:_,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:“溶液中的3价铁被氧化为更高的价态。”如果3价铁被氧化为FeO,试写出该反应的离子方程式:_。(3)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn
5、2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH放电时正极附近溶液的碱性_(填“增强”“减小”或“不变”);放电时每转移3mol电子,有_molK2FeO4被_(填“氧化”或“还原”)。答案精析1B2C结合图像和题给信息分析,放电时,负极反应为2Na2S22e=Na2S42Na,正极反应为NaBr32Na2e=3NaBr,A项错误;充电时,阳极反应和放电时原电池的正极反应互为逆过程,即充电时的阳极反应为3NaBr2e=NaBr32Na,B项错误;放电时,原电池中阳离子移向正极,故Na经过离子交换膜由b池移向a池,C项正确;用该电池电解饱和食盐水,整个过程得、失电子数目相等,但未指
6、明是否在标准状况下,无法根据生成氢气的体积计算转移的电子数,D项错误。3B4DA项,根据图示可知,该装置将太阳能转化为电能,正确;B项,根据电子流向知,Cu是正极,正极上CO2得电子和H反应生成甲烷,电极反应式为CO28e8H=CH42H2O,正确;C项,放电时,电解质溶液中阳离子向正极移动,所以装置中的H由左向右移动,正确;D项,由于硝酸易挥发,生成的甲烷中会混有HNO3气体,而且铜电极会溶于硝酸,应加入硫酸,错误。5D6(1)FeCu2=Fe2Cu0.2(2)2H2e=H2酸性NHH2ONH3H2OH2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H(3)增强1还原解析(1)负极反应:Fe2e=Fe2,正极反应:Cu22e=Cu,则原电池反应为FeCu2=Fe2Cu。设导线中通过电子的物质的量为x mol,则负极减少28 gmol1x mol,正极增加32 gmol1x mol,28x32x12,解得x0.2。(2)NH4Cl水解,溶液显酸性,正极上H得电子,负极上Fe失电子生成Fe2。Cl2将Fe2氧化为Fe3,Cl2过量时,发生的反应为2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H。(3)放电时,锌作负极,高铁酸钾在正极反应,生成OH,溶液的碱性增强,铁元素的化合价从6价变化到3价,所以当转移3 mol电子时,有1 mol高铁酸钾被还原。