课时精练23 化学电源-2022-2023学年高二化学精讲精练（人教选择性必修1）（解析版）

课时精练23化学电源1．下列电池不属于化学电池的是()A．碱性干电池B．铅蓄电池C．燃料电池D．太阳能电池【答案】D【解析】常见的电源：碱性干电池、蓄电池、燃料电池，可以将化学能转化为电能，而太阳能电池是太阳能转化为电能的装置，不是化学电池，故选D。2．下列有关电池的说法错误的是()A．手机中用的锂离子电池属于二次电池B．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能C．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极D．铅蓄电池使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降【答案】C【解析】A项，手机中用的锂离子电池是一类放电后可以再充电而反复使用的电池，属于二次电池，A正确；B项，甲醇燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源，B正确；C项，铜锌原电池工作时，锌为负极，铜为正极，电子沿外电路从负极锌流向正极铜，C错误；D项，铅蓄电池使用一段时间后电解质硫酸消耗，酸性减弱，导电能力下降，D正确；故选C。3．关于化学能、电能与原电池下列判断不正确的是()A．利用原电池装置，可以将化学能转化为电能B．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，能量转化率可高达100%C．人们日常使用的电能主要来自火力发电D．最早使用的锌锰干电池的寿命和性能都不如改进后的碱性锌锰电池【答案】B【解析】A项，原电池装置，是将化学能转化为电能的装置，故A正确；B项，燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，但是在使用过程中还伴随着放出热量，能量转化率不可高达100%，故B错误；C项，人们日常使用的电能主要来自火力发电，故C正确；D项，最早使用的锌锰干电池电解质溶液显酸性容易腐蚀锌皮，寿命和性能都不如改进后的碱性锌锰电池，故D正确；故选B。4．下列关于铅蓄电池的说法中正确的是(　　)　A．在放电时，正极发生的反应是Pb+SO42-=PbSO4+2e- B．在放电时，该电池的负极材料是铅板C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D．在充电时，阳极发生的反应是PbSO4+2e-=Pb+SO42-【答案】B【解析】A项，电池放电时正极发生还原反应，电极反应为PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O；C项，电池充电时硫酸的浓度应不断增大；D项，电池充电时阳极应发生氧化反应。5．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种锌银电池，其总反应为Ag2O+Zn+H2O=Zn(OH)2+2Ag。下列叙述中正确的是(　　)。A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH逐渐增大B．在使用过程中，电子由Ag2O经外电路流向ZnC．Zn是负极，Ag2O是正极D．Zn发生还原反应，Ag2O发生氧化反应【答案】C【解析】根据电池反应可知，Zn失电子被氧化，Ag2O得电子被还原，故Zn是负极，Ag2O是正极；负极在反应时消耗OH-，则负极区溶液的pH应逐渐减小；原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，即电子由Zn经外电路流向Ag2O；在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。6．研究发现一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化为电能的装置，其在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景。如图为酸性有机污水处理的实验装置。下列说法正确的是(　　)A．工作过程中正极室的溶液pH降低B．工作过程中H+由正极室向负极室迁移C．若底物为CH3CHO，则负极反应式为CH3CHO-10e-+3H2O=2CO2↑+10H+D．若底物为CH3CHO，且放出44gCO2，至少消耗28．0LO2【答案】C【解析】A项，正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，溶液的pH升高，错误。B项，H+由负极室向正极室迁移，错误。D项，没有标明O2所处温度、压强，不能计算O2的体积。7．通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如图所示。下列说法正确的是(　　) A．NiO电极发生还原反应B．Pt电极是电池的负极C．NiO电极的电极反应式为NO-2e-+O2-=NO2D．在标准状况下，若Pt电极消耗2.24LO2，则NiO电极产生2.24LNO2气体【答案】C【解析】由图知O2-可自由移动，所以NiO电极的电极反应式为NO-2e-+O2-=NO2，NO失去电子生成NO2，NiO电极为负极，发生氧化反应，A项错误，C项正确；Pt电极的电极反应式为O2+4e-=2O2-，B项错误；O2~4e-~2NO2，在标准状况下，Pt电极消耗2.24LO2，NiO电极产生4.48LNO2气体，D项错误。8．镍镉电池是一种可充电电池，使用寿命为10~15年。镍镉电池的总反应为Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2。下列说法不正确的是(　　)。A．放电时，负极发生氧化反应，电极反应式为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2B．充电时，阳极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2OC．电池工作时，负极区pH增大，正极区pH减小D．该电池充电时将电能转化为化学能【答案】C【解析】由电池反应可知，放电时负极反应式为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2，负极区OH-浓度减小，pH减小；放电时正极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，正极区OH-浓度增大，pH增大，A项正确，C项错误；充电时阳极反应式与放电时的正极反应式相反，即Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，B项正确；二次电池放电时将化学能转化为电能，充电时将电能转化为化学能，D项正确。9．瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池的工作原理如图所示，下列有关说法正确的是(　　)A．电极2发生氧化反应B．电池工作时，Na+向负极移动 C．电流由电极1经外电路流向电极2D．电极1发生的电极反应为2NH3+6OH--6e-=N2↑+6H2O【答案】D【解析】由图示可知，电极2为正极，发生还原反应，A项错误；电解质溶液中的阳离子向正极移动，B项错误；电流从正极经外电路流向负极，应从电极2经外电路流向电极1，C项错误；负极NH3放电生成N2，D项正确。10．新型LiFePO4可充电锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。已知该电池放电时的正极反应式为FePO4+Li++e-=LiFePO4，负极反应式为Li-e-=Li+。下列说法中正确的是(　　)A．充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连B．放电时电池总反应为FePO4+Li++e-=LiFePO4C．放电时电池内部Li+向负极移动D．放电时，在正极上Li+得电子被还原【答案】A【解析】B项，放电时电池总反应为FePO4+Li=LiFePO4；C项，放电时电池内部Li+向正极移动；D项，在正极上FePO4得电子被还原。11．我国科学家发明了一种“可固氮”的锂-氮二次电池，用可传递Li+的醚类作电解质，电池的总反应为6Li+N22Li3N。下列说法正确的是(　　)A．固氮时，锂电极上发生还原反应B．脱氮时，钌复合电极的电极反应式：2Li3N-6e-=6Li++N2↑C．固氮时，外电路中电子由钌复合电极流向锂电极D．固氮时，钌复合电极作负极【答案】B【解析】根据电池总反应6Li+N22Li3N可知，固氮时，锂电极作负极，发生氧化反应，负极反应式为6Li-6e-=6Li+，钌复合电极作正极，Li+移向正极，氮气在正极得电子，发生还原反应，电极反应式为6Li++N2+6e-=2Li3N。 12．下列图示都是原电池原理在化学电源中的应用。下列有关说法中正确的是()A．铅蓄电池在放电时，其负极是铅电极B．氢氧燃料电池中，H2所在电极发生的反应为H2-2e-+2OH-=2H2OC．氢氧燃料电池中，通入O2的一极为负极D．铅蓄电池放电后，PbO2极质量减小【答案】A【解析】A项，铅蓄电池在放电时，铅是负极，由铅变成硫酸铅，A正确；B项，氢氧燃料电池中，电解质溶液为酸性，所以H2所在电极发生的反应为H2-2e-=2H+，B错误；C项，氢氧燃料电池中，通入O2的一极为正极，C错误；D项，铅蓄电池放电后，PbO2极变成PbSO4，质量增重，D错误；故选A。13．某实验室设计了如图装置制备N2H4。双极膜是阴、阳复合膜，层间的H2O解离成和OH-并分别通过阴、阳膜定向移动。下列说法错误的是()A．Pt为负极B．石墨电极反应式为ClO-+2e-+2H+=Cl-+H2OC．双极膜中产生的OH-移向Pt电极D．每消耗11.2LNH3时双极膜中消耗1molH2O【答案】D【解析】A项，Pt电极一侧NH3生成N2H4 ，发生了失电子的氧化反应，所以为负极，故A正确；B项，双极膜中的H+移向正极，ClO-得电子发生还原反应，故B正确；C项，阴离子移向负极，故C正确；D项，没有说明气体的存在状况，无法计算物质的量，故D错误；故选D。14．肼(N2H4)空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。下列说法中，不正确的是(　　)A．该电池放电时，通入肼的一极为负极B．电池每释放1molN2转移的电子数为4NAC．通入空气的一极的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将不变【答案】D【解析】该碱性燃料电池的总反应方程式为N2H4＋O2===N2＋2H2O，N2H4中N化合价升高发生氧化反应，通入N2H4的一极为负极，A项正确；每生成1molN2转移电子4mol，B项正确；碱性条件下O2放电结合水电离产生的H＋生成OH－，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C项正确；从总反应可知放电过程生成H2O，KOH溶液浓度降低，pH减小，D项错误。15．用如图装置设计Mg与O2的原电池反应，下列说法错误的是()A．电子的移动方向由a经外电路到bB．溶液中的OH−从a极向b极移动C．负极反应式为：Mg−2e−+2OH−=Mg(OH)2D．活性炭代替炭可以加快O2在正极上的反应速率 【答案】B【解析】在该原电池中，Mg作负极，碳作正极，A项，原电池中，电子从负极经导线移动向正极，故该原电池中，电子的移动方向由a经外电路到b，故A正确；B项，原电池中，阴离子移动向负极，故溶液中的OH−从b极向a极移动，故B错误；C项，Mg作负极，故负极反应式为：Mg−2e−+2OH−=Mg(OH)2，故C正确；D项，活性炭具有较强的吸附性，可以加快O2在正极上的反应速率，故D正确；故选B。16．微生物燃料电池(MFC)以厌氧微生物催化氧化有机物(如葡萄糖)，同时处理含Cu2+废水，装置如图所示，下列说法正确的是()A．N极发生氧化反应B．温度越高，反应速率越快，电池工作效率越高C．原电池中电子的移动方向是：M→导线→N→电解质溶液→M，阴离子移向M极D．N极的电极反应式：Cu2++2e-=Cu【答案】D【解析】该微生物燃料电池工作时，厌氧微生物催化氧化葡萄糖，同时处理含Cu2+废水，则葡萄糖所在的M电极为负极，负极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-＝6CO2↑+24H+，N电极为正极，正极反应式为Cu2++2e-=Cu。A项，由题意可知，厌氧微生物催化氧化葡萄糖，即葡萄糖发生失电子的氧化反应，则所在的M电极为负极，N电极为正极，发生还原反应，故A错误；B项，高温环境能使蛋白质凝固变性，导致电池不能正常工作，所以该电池不能在高温环境中工作，故B错误；C项，原电池工作时，废水中阴离子移向负极，电子通过导线由负极流向正极，不能通过溶液传递，故C错误；D项，N电极为原电池的正极，Cu2+得电子生成Cu，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故D正确；故选D。17．氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600～700℃)，具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是(　　) A．电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用B．负极反应式为H2－2e－＋CO===CO2＋H2O[来源:学#科#网Z#X#X#K]C．该电池可利用工厂中排出的CO2，减少温室气体的排放D．电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，消耗3.2gO2【答案】B【解析】根据图示，在氢氧熔融碳酸盐燃料电池中，通入氢气的电极为负极，负极发生氧化反应，电极反应式为H2－2e－＋CO===CO2＋H2O，通入氧气的电极为正极，正极发生还原反应，电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO，总反应为2H2＋O2===2H2O。根据上述分析，电池工作时，熔融碳酸盐参与了电极反应，故A错误；负极发生氧化反应，电极反应式为H2－2e－＋CO===CO2＋H2O，故B正确；根据总反应，该电池工作时没有消耗二氧化碳，不能减少温室气体的排放，故C错误；电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，消耗0.5mol氧气，质量为16gO2，故D错误。18．科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如下图所示，该电池在常温下即可工作，总反应为NH3·BH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。下列说法正确的是()A．该装置将电能转化为化学能B．b室为该原电池的负极区C．a室发生的电极反应式为NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4++BO2-+6H+D．放电过程中，H+通过质子交换膜由b室移向a室【答案】C 【解析】A项，该装置为原电池化学能转化为电能，A错误；B项，根据总反应可知H2O2被还原，所以b室发生的是还原反应，为原电池的正极区，B错误；C项，根据总反应可知电池放电时NH3·BH3被氧化得到NH4+和BO2-，结合电子守恒和元素守恒可得电极反应式为NH3·BH3＋2H2O-6e-=NH4+＋BO2-＋6H＋，C正确；D项，原电池中阳离子由负极区流向正极区，即H＋通过质子交换膜由a室移向b室，D错误；故选C。19．工业生产中的二氧化碳过度排放加剧了地球的温室效应，某科技工作团队研究利用电化学将其转化为作为燃料再利用，转化的基本原理如图所示。下列说法正确的是()A．M为电池负极，电池工作一段时间，M极附近溶液pH不变B．N为电池正极，电极反应式为CO2+2e-=CO+O2-C．穿过“交换膜”的箭头表示的是溶液中质子的移动方向D．电路中转移1mol电子时，极电解质溶液增重8g【答案】C【解析】A项，根据图示，M极上水失电子放出氧气，M电极发生氧化反应，M为电池负极，负极反应式是2H2O-4e-=4H++O2↑，电池工作一段时间，M极附近溶液pH降低，故A错误；B项，根据图示，N极上二氧化碳得电子生成一氧化碳，N电极发生还原反应，N为电池正极，电极反应式为CO2+2e-+2H+=CO+H2O，故B错误；C项，原电池中阳离子向正极移动，N是正极，穿过“交换膜”的箭头表示的是溶液中质子的移动方向，故C正确；D项，根据CO2+2e-+2H+=CO+H2O，电路中转移1mol电子时，N极生成0.5mol水，电解质溶液增重9g，故D错误；故选C。浓差电池是由于电池中存在浓度差而产生的。锂离子浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列说法不正确的是() A．若Y电极材料为铁，也能实现如图转化B．浓缩海水中锂离子浓度大于左侧LiCl溶液中的锂离子浓度C．X电极的反应为：2H++2e-=H2↑D．右侧生成1molCl2时，左侧Li+增加2mol【答案】A【解析】该浓差电池左槽H+得到电子生成H2，X为该电池的正极，右槽浓缩海水中的Cl-失去电子生成Cl2，Y为该电池的负极；海水中的Li+通过离子导电体进入左槽随Cl-流出得到LiCl溶液。A项，Y电极是该电池的负极，若材料为铁，铁比Cl-跟易失去电子，故不能实现如图转化，A不正确；B．项，浓缩海水中锂离子过离子导电体进入左槽，左槽加入的是稀盐酸，故其浓度大于左侧LiCl溶液中的锂离子浓度，B正确；C项，X电极为该电池正极，反应为：2H++2e-=H2↑，C正确；D项，右侧生成1molCl2时，转移2mol电子，有2molLi+通过离子导电体，故左侧Li+增加2mol，D正确；故选A。20．燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧化剂反应，将反应物的化学能转化为电能的装置，通常用氢氧化钾作电解质。回答下列问题：(1)已知某燃料电池的总反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，电池中有一极的电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，该电极是燃料电池的　　　　(填“正”或“负”)极，另一个电极上的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)随着电池不断放电，电解质溶液的碱性逐渐　　　　(填“增强”“减弱”或“不变”) (3)通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率　　　(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。 【答案】(1)负　4H2O+2O2+8e-=8OH-(2)减弱(3)大于【解析】(1)根据电极反应式可知，甲烷失去电子，作电池的负极，正极反应式可以用电池总反应式减去负极反应式得到。(2)从电池总反应可知反应过程消耗KOH，所以溶液的碱性减弱。 1．(2022•辽宁省选择性考试)某储能电池原理如图。下列说法正确的是()A．放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+B．放电时Cl-透过多孔活性炭电极向CCl4中迁移C．放电时每转移1mol电子，理论上CCl4吸收0.5molCl2D．充电过程中，NaCl溶液浓度增大【答案】A【解析】放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，正极反应：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯气，放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。A项，放电时负极失电子，发生氧化反应，电极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，故A正确；B项，放电时，阴离子移向负极，放电时Cl-透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移，故B错误；C项，放电时每转移1mol电子，正极：Cl2+2e-=2Cl-，理论上CCl4释放0.5molCl2，故C错误；D项，充电过程中，阳极：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯离子，NaCl溶液浓度减小，故D错误；故选A。2．(2022•湖南选择性考试)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是()A．海水起电解质溶液作用B．N极仅发生的电极反应：2H2O+2e-=2OH-+H2↑C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂-海水电池属于一次电池【答案】C【解析】锂海水电池的总反应为2Li+2H2O═2LiOH+H2↑，M极上Li失去电子发生氧化反应，则M电极为负极，电极反应为Li-e-=Li+，N极为正极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑。A项，海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A正确；B项，N为正极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故B正确；C项，Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，但不能传导离子，故C错误；D项，该电池不可充电，属于一次电池，故D正确；故选C。3．(2022•广东选择性考试)科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)充电时电极a的反应为：NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是()A．充电时电极b是阴极B．放电时NaCl溶液的减小C．放电时NaCl溶液的浓度增大D．每生成1molCl2，电极a质量理论上增加23g【答案】C【解析】A项，由充电时电极a的反应可知，充电时电极a发生还原反应，所以电极a是阴极，则电极b是阳极，故A错误；B项，放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a的反应为Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+可知，NaCl溶液的pH不变，故B错误；C项，放电时负极反应为Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，正极反应为Cl2+2e-=2Cl-，反应后Na+和Cl-浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，故C正确；D项，充电时阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，阴极反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3，由得失电子守恒可知，每生成1molCl2，电极a质量理论上增加23g/mol2mol=46g，故D错误；故选C。4． 一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法正确的是(　　)A．电池工作时，光能转化为电能，电极X为电池的正极B．镀铂导电玻璃的作用是传递I-C．电解质溶液中发生反应：2Ru3++3I-=2Ru2++I3-D．电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度均不断减小【答案】C【解析】由图中电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为2Ru2+-2e-=2Ru3+，Y电极为原电池的正极，电解质为I-和I3-的混合物，I3-在正极上得电子被还原，正极反应式为I3-+2e-=3I-。电极X为原电池的负极，A项错误；镀铂导电玻璃的作用是作正极材料，B项错误；Ru2+和Ru3+、I3-和I-相互转化，所以电解质溶液中发生反应2Ru3++3I-=2Ru2++I3-，C项正确；由电池中发生的反应可知，I3-在正极上得电子被还原为I-，后I-又被氧化为I3-，I3-和I-相互转化，反应的实质是光敏有机物在激发态与基态的相互转化，所有化学物质都没有被损耗，D项错误。5．镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)下列说法错误的是()A．断开K1、合上K2，镍镉电池能量转化形式：电能→化学能B．断开K2、合上K1，电极A为负极，发生氧化反应C．镍镉二次电池的总反应式：Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2OD．电极A发生还原反应的过程中，溶液中KOH浓度不变【答案】D 【解析】根据图示，断开K1、合上K2时装置为电解池，电极A为阴极；断开K2、合上K1时装置为原电池，电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，电极B充电时为阳极，放电时电极B为正极，正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2。A项，断开K2、合上K1，为原电池放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能，故A正确；B项，断开K2、合上K1，为原电池装置，电极A为负极，发生氧化反应，故B正确；C项，根据分析，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，则镍镉二次电池总反应式为Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O故C正确；D项，电极A发生还原反应，则此时为充电过程，电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，电极B发生氧化反应，电极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，总反应为Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH浓度减小，故D错误；故选D。6．我国电动汽车产业发展迅猛，多种车型采用三元锂电池，该电池放电时工作原理如图所示。下列说法错误的是()A．无论充电或放电，A极电势均低于B极B．充电时，外电路中流过0.1mol电子，A极质量减少0.7gC．放电时，正极反应为Li1-aNixCoyMnzO2＋aLi＋＋ae-=LiNixCoyMnzO2D．失去活性锂元素的三元正极材料可采用化学方法再生，实现循环利用【答案】B【解析】A项，该电池放电时工作原理可知，放电时，A为负极B为正极，充电时，A为阴极B为阳极，故无论充电或放电，A极电势均低于B极，故A正确；B项， 充电时，A极电极反应为aLi++ae-+6C=LiaC6，外电路中流过0.1mol电子，A极质量增加0.7g，故B错误；C项，由该电池放电时工作原理可知，放电时B为正极，Li1-aNixCoyMnzO2得电子结合Li+生成LiNixCoyMnzO2，正极反应为Li1-aNixCoyMnzO2＋aLi＋＋ae-=LiNixCoyMnzO2，故C正确；D项，锂元素失去活性后，可采用化学方法再生，从而实现Li的循环利用，故D正确；故选B。7．人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。电池发挥着越来越重要的作用，如在宇宙飞船、人造卫星、电脑、照相机等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息，回答下列问题：(1)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，在海水中电池反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl①该电池的负极反应式是______________；②在电池中，Na+不断移动到“水”电池的_______极(填“正”或“负”)；③外电路每通过4mol电子时，生成Na2Mn5O10的物质的量是______________。(2)中国科学院应用化学研究所在甲醇(CH3OH是一种可燃物)燃料电池技术方面获得新突破。甲醇燃料电池的工作原理如右图所示。①该电池工作时，b口通入的物质为______________。②该电池负极的电极反应式______________。③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有___________NA个电子转移。(3)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，当银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：_______________。【答案】(1)①Ag—e—+Cl—=AgCl②正③2mol(2)①CH3OH②CH3OH—6e—+H2O=CO2+6H+③1.2(3)Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O==2K2Zn(OH)4+2Ag【解析】(1)①根据电池总反应：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，可判断出Ag应为原电池的负极，负极发生反应的电极方程式为：Ag+Cl--e-=AgCl。② 在原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以钠离子向正极移动。③根据方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10，化合价共降低了2价，所以每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子，则外电路每通过4mol电子时，生成Na2Mn5O10的物质的量是2mol。(2)①据氢离子移动方向知，右侧电极为正极，左侧电极为负极，负极上通入燃料甲醇。②正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为：3O2+12H++12e-=6H2O，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。③根据2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+知，甲醇和转移电子之间的关系式得，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，转移电子的物质的量==1.2mol，则转移电子个数为1.2NA。(3)电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，正极电极反应式为Ag2O2+4e-+2H2O═2Ag+4OH-，负极电极反应式为2Zn-4e-+8OH-═2Zn(OH)42-，反应还应有KOH参加，反应的总方程式为：Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn(OH)4+2Ag。8．高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾(K2FeO4)是一种理想的水处理剂，高铁电池的研制正在进行中。如图甲是高铁电池的模拟实验装置：甲乙(1)该电池放电时正极的电极反应式为_____________________________；若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，理论消耗Zn________g。(已知F＝96500C/mol)(2)盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向________(填“左”或“右”)移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向________(填“左”或“右”)移动。(3)图乙为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电过程曲线，由此可得出高铁电池的优点有_________________________________。【答案】(1)FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3↓＋5OH－　0.2(2)右　左(3)使用时间长、工作电压稳定【解析】(1)根据高铁电池装置可确定Zn和C分别作负极和正极，放电时FeO在正极发生还原反应，其电极反应式为FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3↓＋5OH－；电池工作十分钟，Q＝It＝1A×600s＝600C，转移电子的物质的量n(e－)＝≈0.0062mol，反应中1molZn转移2mol电子，根据正比关系＝，即求得m(Zn)＝0.2g。(2)原电池工作时，盐桥中阴离子向负极移动，即Cl－向右移动，改用阳离子交换膜代替盐桥，阳离子向正极移动，即K＋ 向左移动。(3)从图乙可看出高铁电池和高能碱性电池相比，具有使用时间长、工作电压稳定的优点。