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1.(2019·全国卷Ⅲ,13)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状
Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-NiOOH二次
电池,结构如图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+HO(l)ZnO(s)+2Ni(OH) (s)。
2 2
下列说法错误的是( )
A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高
B.充电时阳极反应为Ni(OH) (s)+OH-(aq)-e-===NiOOH(s)+HO(l)
2 2
C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH-(aq)-2e-===ZnO(s)+HO(l)
2
D.放电过程中OH-通过隔膜从负极区移向正极区
2.科学家近年发明了一种新型Zn-CO 水介质电池。电池示意图如图,电极为金属锌和选择
2
性催化材料,放电时,温室气体CO 被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供
2
了一种新途径。
下列说法错误的是( )
A.放电时,负极反应为Zn-2e-+4OH-===Zn(OH)
B.放电时,1 mol CO 转化为HCOOH,转移的电子为2 mol
2
C.充电时,电池总反应为2Zn(OH)===2Zn+O↑+4OH-+2HO
2 2
D.充电时,阳极溶液中OH-浓度升高
3.一种可充电锂—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生成LiO
2 2 2
-x
(x=0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LiO ===2Li+(1-)O
2 2-x 2
4.(2020·全国卷Ⅲ,12)一种高性能的碱性硼化钒(VB )—空气电池如图所示,其中在VB 电
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极发生反应:VB +16OH--11e-===VO+2B(OH)+4HO。
2 2
该电池工作时,下列说法错误的是( )
A.负载通过0.04 mol电子时,有0.224 L(标准状况)O 参与反应
2
B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C.电池总反应为4VB +11O+20OH-+6HO===8B(OH)+4VO
2 2 2
D.电流由复合碳电极经负载、VB 电极、KOH溶液回到复合碳电极
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5.浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。将两个完全相同的电极浸入两个溶
质相同但浓度不同的电解质溶液中构成的浓差电池,称为双液浓差电池。模拟工业上电渗析
法实现海水(用氯化钠溶液代替)淡化的装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.SO向Cu(1)极区域迁移
B.C(2)极发生还原反应
C.膜1为阳离子交换膜
D.C(2)极反应:2HO+2e-===2OH-+H↑
2 2
6.(2022·全国乙卷,12)Li-O 电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近
2年来,科学家研究了一种光照充电Li-O 电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)
2
和空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e-===Li)和阳极反应(Li O +2h+===2Li++O)对电池进行
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充电。下列叙述错误的是( )
A.充电时,电池的总反应为LiO===2Li+O
2 2 2
B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D.放电时,正极发生反应:O+2Li++2e-===LiO
2 2 2
7.如图是利用微生物将废水中的乙二胺[H N(CH )NH ]氧化为环境友好物质而制作的化学
2 2 2 2
电源,可给二次电池充电。下列说法正确的是( )
A.M极电极反应式:HN(CH )NH +4HO-16e-===2CO+N+16H+
2 2 2 2 2 2 2
B.充电时二次电池的正极应与M极相连
C.H+通过质子交换膜由N极向M极移动
D.若N极消耗了标准状况下2.24 L O ,则有0.4 mol电子从N极流向M极
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8.(2023·全国乙卷,12)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一
种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极,表面喷涂有
硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时,在硫电极发生反应:S+e-―→S,S+e-
8
―→S,2Na++S+2(1-)e-―→NaS
2 x
下列叙述错误的是( )
A.充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B.放电时外电路电子流动的方向是a→bC.放电时正极反应为2Na++S+2e-―→NaS
8 2 x
D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
9.如图是常温钠离子全固态浓差电池工作示意图。正极材料为层状含钠过渡金属氧化物,负
极为钠锡合金(Na Sn )。下列说法合理的是( )
15 4
A.该电池工作时不发生氧化还原反应
B.放电时,负极的反应为Na Sn -15e-===15Na++4Sn
15 4
C.充电时,Na+会被吸附进入过渡金属氧化物层
D.充电时,b极接电源的正极,a极接电源的负极
10.一种钾离子电池的电池反应为K MnO +8xCK MnO +xKC ,其装置如图所
0.5 2 0.5-x 2 8
示。下列说法正确的是( )
A.充电时,化学能转变为电能
B.放电时,K+向负极区迁移
C.放电时,负极的电极反应为Al-3e-===Al3+
D.充电时,阳极的电极反应为K MnO -xe-===K MnO +xK+
0.5 2 0.5-x 2
11.(2024·沈阳模拟)复旦大学的王永刚教授研究团队在柔性电池研究方面取得了新突破,发
展了一种基于有机物电极材料的柔性水系锌电池。充、放电过程中实现了芘四酮(PTO)与
PTO-Zn的相互转化,原理如图所示。下列说法不正确的是( )A.放电时,Zn电极发生氧化反应
B.放电时,Y电极反应可表示为PTO+Zn2++2e-===PTO-Zn
C.充电时,Zn2+向Y电极移动
D.充电时,X电极与电源的负极相连
12.锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解质溶液,并在电池间不断循环。下列有关说法正确的
是( )
A.充电时n接电源的负极,Zn2+通过阳离子交换膜由左侧流向右侧
B.放电时每转移1 mol电子,负极区溶液质量减少65 g
C.充电时阴极的电极反应式为Br +2e-===2Br-
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D.若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜,放电时正、负极也随之改变
13.双阴极微生物燃料电池处理含NH的废水的工作原理如图(a)所示,双阴极通过的电流相
等,废水在电池中的运行模式如图(b)所示。
(1)Y离子交换膜为________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(2)Ⅲ室中除了O→HO,主要发生的反应还有____________________________________(用
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离子方程式表示)。
(3)生成3.5 g N ,理论上需要消耗______ g O。
2 214.减弱温室效应的方法之一是将CO 回收利用。科学家利用如图所示装置可以将CO 转化
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为气体燃料CO(电解质溶液为稀硫酸),该装置工作时,导线中通过2 mol电子后,假定溶液
体积不变,M极电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”),N极电解质
溶液变化的质量Δm=________ g。