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专练 33 原电池 电解池原理的综合应用二
1.[2022·广东卷]科学家基于Cl 易溶于CCl 的性质,发展了一种无需离子交换膜的新
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型氯流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为: NaTi (PO ) +2Na++2e-
2 4 3
===Na Ti (PO )。下列说法正确的是( )
3 2 4 3
A.充电时电极b是阴极
B.放电时NaCl溶液的pH减小
C.放电时NaCl溶液的浓度增大
D.每生成1 mol Cl ,电极a质量理论上增加23 g
2
2.[2021·湖北卷]NaCr O 的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO 。电解法制
2 2 7 3
备CrO 的原理如图所示。下列说法错误的是 ( )
3
A.电解时只允许H+通过离子交换膜
B.生成O 和H 的质量比为8∶1
2 2
C.电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大
D.CrO 的生成反应为:Cr O+2H+===2CrO +HO
3 2 3 2
3.[2021·湖南卷]锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池,广泛应用于再生能
源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示:
下列说法错误的是( )
A.放电时,N极为正极B.放电时,左侧贮液器中ZnBr 的浓度不断减小
2
C.充电时,M极的电极反应式为Zn2++2e-===Zn
D.隔膜允许阳离子通过,也允许阴离子通过
4.[情境创新]一种新型锰氢二次电池原理如图如示。该电池以MnSO 溶液为电解液,
4
碳纤维与Pt/C分别为电极材料,电池的总反应为Mn2++2HOMnO +2H++H↑。
2 2 2
下列说法错误的是( )
A.充电时,碳纤维电极作阳极
B.放电时,电子由Pt/C电极经导线流向碳纤维电极
C.充电时,碳纤维电极附近溶液的pH增大
D.放电时,正极反应式为MnO +4H++2e-===Mn2++2HO
2 2
5.[2021·江西南康中学月考]美国一个海军航空站曾安装了一台250 kW的MCFC型燃
料电池,该电池可同时供应电和水蒸气,其工作温度为 600 ℃~700 ℃,所用燃料为H,
2
电解质为熔融的KCO ,已知该电池的总反应为:2H +O===2H O,负极反应为:2H +
2 3 2 2 2 2
2CO-4e-===2H O+2CO,则下列推断中正确的是( )
2 2
A.正极反应为4OH--4e-===O ↑+2HO
2 2
B.该电池的电极没有参加反应
C.电池供应1 mol水蒸气,转移的电子数为4 mol
D.O 从正极通入,发生氧化反应
2
6.一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时,O 与Li+在多孔碳材料电极处
2
生成LiO (x=0或1)。下列说法正确的是( )
2 2-x
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
LiO ===2Li+O
2 2-x 2
7.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCO 二次电池。将NaClO 溶于有机
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溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO +
2
4Na⇌2Na
2
CO
3
+C。下列说法错误的是( )A.放电时,ClO向负极移动
B.充电时释放CO,放电时吸收CO
2 2
C.放电时,正极反应为:3CO+4e-===2CO+C
2
D.充电时,正极反应为:Na++e-===Na
8.[2022·黑龙江省实验中学月考]我国科学家报道了机理如图所示的电化学过程。下列
相关说法错误的是 ( )
A.Ni电极为阴极
B.NiYSZ电极上发生的反应为CH+2O2-+4e-===CO +2H
4 2 2
C.理论上,每有1 mol CO 与1 mol O2-结合,电路中转移4 mol电子
2
D.该电化学过程的总反应为CH=====C+2H
4 2
9.[2022·云南师范大学附中月考]2020年,天津大学张兵教授团队实现了两电极体系
中将温室气体CO 转化为甲酸的高选择性合成,装置工作原理如图(隔膜a只允许OH-通
2
过)。下列说法错误的是 ( )
A.Ni P为阳极,发生氧化反应
2
B.在外电场作用下,OH-由左向右迁移
C.In/In O 电极上发生的反应:
2 3-x
CO+2e-+HO===HCOO-+OH-
2 2
D.若Ni P电极上生成1 mol CH (CH)CN,理论上通过隔膜a的OH-的物质的量为2
2 3 2 6
mol
10.[2022·湖南衡阳八中第五次月考]目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水,同
时获得副产品A和B。其模拟工作原理如图所示。M、N为离子交换膜,在直流电作用下,
双极阴阳膜(BP)复合层间的HO解离成H+和OH-,作为H+和OH-的离子源。下列说法正
2确的是( )
A.Y电极为阳极,电极反应式为
2Cl--2e-===Cl↑
2
B.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,BP膜作用是选择性通过Cl-和Na+
C.电路中每生成0.25 mol气体a,理论上获得副产品A和B各1 mol
D.“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)