2020届届届届届届届届届届届届届——届届届届届届届1.我国对“可呼吸”的钠-二氧化碳电池的研究取得突破性进展。
该电池的总反应式充电2Na2CO3+C,其工作原理如图所示(放电时产生的Na2CO3固体储为:4Na+3CO2⇌放电存于碳纳米管中)。
下列说法不正确的是()A. 放电时,钠金属片作负极,碳纳米管作正极B. 充电时,阳极反应为:2Na2CO3+C−4e−=3CO2↑+4Na+C. 放电时,Na+从负极区向正极区移动D. 该电池的电解质溶液也可使用NaClO4的水溶液2.西安交大何雅玲院士团队提出了无需加入额外电解质的钠离子直接甲酸盐燃料电池,该电池能连续放电13小时,其工作原理如图所示,下列说法错误的是()A. 电子移动方向:石墨1极→导线→石墨2极B. 石墨2电极发生还原反应C. 石墨1电极发生的电极反应为HCOO−+3OH−−2e−=CO32−+2H2OD. 产生1molNaOH,消耗5.6L的O23.近日我国多个科研部门联合研究出了一种锂钠合金作负极材料的Li/Na-O2电池,该电池使用了三氟甲磺酸钠(NaCF3SO3)的四乙二醇二甲醚( TEGDME)溶液作为电解液,其简化结构如图所示,电池工作时正极材料表面生成Li2O2和Na2O2,下列说法错误的是( )A. 外电路中电子由锂钠合金电极移向碳纳米管电极B. 电解液中的溶剂四乙二醇二甲醚不能换成水C. 电池工作时消耗标准状况下的22.4LO2,转移电子数为4N AD. 充电时阳极反应之一是Na2O2−2e−=2Na++O24.如图装置可利用氢镍电池给钠硫电池充电。
已知氢镍电池放电时的总反应为:NiO(OH)+MH̲̲̲̲Ni(OH)2+M。
下列说法错.误.的是()误A. a为氢镍电池的负极B. 氢镍电池工作时负极电极反应为MH+OH−−e−=M+H2OC. 充电时,Na+通过固体Al2O3陶瓷向M极移动D. 充电时,外电路中每通过电子,N极生成32gS单质5.碳呼吸电池被誉为改变世界的技术。
设想用碳呼吸电池为钠硫电池(2Na+xSNa2S x)充电,如下图所示。
下列说法正确的是()A. 碳呼吸电池工作时C2O42−浓度不断减小B. 充电时,Na+通过固体氧化铝陶瓷向N极移动C. 碳呼吸电池中Al电极为负极,b极是多孔碳电极D. 该充电过程中碳呼吸电池每消耗1 molAl,理论上N极可生成1.5molS6.水系钠离子电池安全性能好、价格低廉、对环境友好,有着巨大的市场前景。
下图为某钠离子二次电池工作原理示意图,电池反应为下列说法错误的是()A. 充电时,a接电源正极B. 放电时,溶液中的Na+在NaFePO4F电极上得电子被还原C. 放电时,Na3Ti2(PO4)3电极上的电极反应为Na3Ti2(PO4)3−2e−NaTi2(PO4)3+2Na+D. 理论上,该电池在充放电过程中溶液中的c(Na+)不变7.某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。
TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,充电时Na2S4转化为Na2S。
下列说法正确的是( )A. 充电时,太阳能转化为化学能,化学能又转化为电能B. 放电时,a极为负极C. 充电时,阳极的电极反应式为:I3−−2e−=3I−D. M可以使用阴离子交换膜8.C-NaMO2电池是科学家正在研发的钠离子电池,据悉该电池可以将传统锂电池的续航能力提升7倍。
该电池的电池反应式为:NaMO2 + nC⇌Na(1-x)MO2 + Na x C n,下列有关该电池的说法正确的是A. 电池放电时,溶液中钠离子向负极移动B. 该电池负极的电极反应为NaMO2−xe−=Na(1−x)MO2+xNa+C. 消耗相同质量金属时,用锂作负极产生电子的物质的量比用钠时少D. 电池充电时的阳极反应式为:nC+xNa+−xe−=Na x C n9.钠硫电池(如下图)以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2S x)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,电池反应为:2Na+xS=Na2S x。
下列说法正确的是A. 放电时,电极A为负极,Na+由B向A移动B. 该电池工作的适宜温度应控制在常温25℃C. 充电时,电极B的反应式为S X2−−2e−===xSD. 充电时,电极B接电源的负极10.钠-氯化镍电池以β-Al2O3(Al2O3•x Na2O)作为固体电解质构成的一种新型电池放电(2Na+NiCl2⇌Ni+2NaCl ), 其结构如图所示。
充电下列关于该电池的叙述错误的是A. 放电时NaCl在熔融电解质中生成B. 充电时阴极反应:Na++e−=NaC. 氯离子通过β−Al2O3(s)在两电极间移动D. 如果电池过度放电, AlCl4−可能被还原11.室温钠空气电池是一种带有只允许Na+通过的离子交换膜结构的新型二次电池,该电池放电时的总反应式为2Na+O2=Na2O2,则下列说法不正确的是A. 放电时,钠为负极,电极反应式为Na−e−=Na+B. 充电时,阳极的电极反应式为Na2O2−2e−=O2↑+2Na+C. 该电池的电解液应用非水溶剂D. 用该电池电解精炼铜,当外电路中通过的电子为2mol时,电解池中作阳极的粗铜质量减少64g12.现在污水治理越来越引起人们重视,可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚(),同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法正确的是A. 当外电路中有0.2mole−转移时,A极区增加的H+的个数为0.1N AB. A极的电极反应式为+e−=Cl−+C. 铁电极应与Y相连接D. 反应过程中甲中右边区域溶液pH逐渐升高13.2016年我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”Na-CO2电池。
放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。
吸入CO2时,其工作原理如图所示。
吸收的全部CO2中,有2/3转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。
下列说法正确的是A. “吸入”CO2时,钠箔为正极B. “呼出”CO2时,Na+向多壁碳纳米管电极移动C. “吸入”CO2时,正极反应为4Na++3CO2+4e−=2Na2CO3+CD. 标准状况下,每“呼出”22.4LCO2,转移电子数为0.75mol14.电化学在日常生活中用途广泛,图①是镁、次氯酸钠燃料电池的示意图,电池总反应式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2,图②是电解法除去工业废水中的Cr2O72−。
下列说法正确的是A. 图②中,Cr2O72−向铁电极移动,与该极附近的OH−结合转化成Cr(OH)3除去B. 图②中,阳极的电极反应式为Fe−3e−=Fe3+C. 图①中,发生的氧化反应为ClO−+H2O+2e−=Cl−+2OH−D. 若图①中7.2g镁溶解产生的电量用以图②废水处理,理论可除去Cr2O72−的物质的量为0.05mol15.碳呼吸电池是2016年十大创新技术之一。
利用碳呼吸电池为钠硫电池充电的实验装置如图所示。
下列说法正确的是()A. a极为多孔碳电极B. 充电时,Na+通过固体氧化铝陶瓷向N极移动C. 充电过程中每得到1molA12(C2O4)3,N极上可生成3x mol S单质D. 随着反应的进行,碳呼吸电池中C2O42−浓度不断减小16.我国科学家发明了一种安全可充电的柔性水系钠离子电池,可用生理盐水或细胞培养基为电解质,电池放电的总反应式为:Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)=Na0.44-x MnO2+Na1+x Ti2(PO4)3,其工作原理如下图。
下列说法错误的是()3A. 放电时,Cl−向X极移动B. 该电池充电时Y极应该与电源的正极相连C. 充电时,阴极反应为:NaTi2(PO4)3+xNa++xe−=Na1+x Ti2(PO4)3D. 该电池可能作为可植入人体的电子医疗设备的电源17.图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸,图2是NaBH4/H2O2燃料二次电池,则下列说法正确的是()A. 图1若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸,用导线将a、b直接相连,则铅笔芯C点反应为O2+2H2O+4e−=4OH−B. 图2放电过程中,Na+从正极区向负极区迁移C. 图2充电时阳极区反应为BH4−−8e−+8OH−=BO2−+6H2OD. 图1若用KI淀粉溶液浸湿滤纸,用导线将a、b与A、B电极相连,若铅笔芯C点处出现蓝色,则b接的是A电极18.以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池,其放电工作原理如图所示。
下列说法正确的是()A. 充电时,Mg 箔接电源的正极B. 放电时,正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2Na +−2e −=Na 2Fe[Fe(CN)6]C. 可以将有机电解质换成稀硫酸D. 充电时,阴极反应为[Mg 2Cl 2]2++4e −=2Mg +2Cl −19. NaClO 2(亚氯酸钠)是常用的消毒剂和漂白剂,工业上可采用电解法制备,工作原理如图所示。
下列叙述正确的是()A. 若直流电源为铅蓄电池,则b 极为PbB. 阳极反应式为ClO 2+e −=ClO 2−C. 交换膜左侧NaOH 的物质的量不变,气体X 为Cl 2D. 制备18.1gNaClO 2时理论上有0.2molNa +由交换膜左侧向右侧迁移20. 钠硫电池(如图)以熔融金属Na 、熔融S 和多硫化钠(Na 2S x )分别作为两个电极的反应物,多孔固体Al 2O 3陶瓷(可传导Na +)为电解质,其反应原理为:Na 2S x ⇌放电充电2Na+xS (3<x <5),下列说法正确的是( )A. 放电时,电极A 为正极B. 放电时,Na +的移动方向为从B 到AC. 充电时,电极A 应连接电源的正极D. 充电时,电极B 的电极反应式为S x2−−2e −=xS 21. 电化学在日常生活中用途广泛,图①是镁是镁、次氯酸钠燃料电池的示意图,电池总反应式为:Mg+ClO -+H 2O=Cl -+Mg (OH )2↓,图②是电解法除去工业废水中的Cr 2O 72-.下列说法正确的是( )A. 图②中Cr 2O 72−离子向铁电极移动,与该极附近的OH −结合转化成Cr(OH)3除去B. 图②中阳极上的电极反应式为:Fe −3e −=Fe 3+C. 图①中发生的氧化反应是:ClO −+H 2O +2e −=Cl −+2(OH)−D. 若图①中7.2g镁溶解产生的电量用以图②废水处理,理论可除去Cr2O72−的物质的量为0.05mol22.室温钠-空气电池是一种带有只允许Na+通过的离子交换膜结构的新型二次电池,该电池放电时的总反应式为2Na+O2=Na2O2,则下列说法不正确的是A. 放电时,钠为负极,电极反应式为Na—e−=Na+B. 充电时,阳极的电极反应式为Na2O2−2e−=O2↑+2Na+C. 该电池的电解液应用非水溶剂D. 用该电池电解精炼铜,当外电路中通过的电子为2mol时,电解池中作阳极的粗铜质量减少64g23.福特公司发明的硫钠电池是一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜(作用是传递Na+)的二次电池,其原理可以表示为2Na+xS⇌放电充电Na2S x。