十二、新型化学电源
1(2023年北京海淀)直接H2O2-H2O2燃料电池是一种新型化学电源,其工作原理如下图所示。
电池放电时,下列说法不正确
...的是
A.电极I为负极
B.电极II的反应式为:H2O2 + 2e- + 2H+ === 2H2O
C.电池总反应为:2H2O2 === O2↑+ 2H2O
D.该电池的设计利用了H2O2在酸碱性不同条件下氧化性、还原性的差异
答案 C
2.(2022·湖南临澧县一中质检)中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性Zn-CO2电池,实现了CO2和HCOOH之间的高效可逆转换,其反应原理如图所示:
已知双极膜可将水解离为H+和OH-,并实现其定向通过。
下列说法错误的是()
OH2-4
A.放电时,负极电极反应式为Zn+4OH--2e-===Zn()
B.CO2转化为HCOOH过程中,Zn电极的电势低于多孔Pd电极
C.充电过程中,甲酸在多孔Pd电极表面转化为CO2
D.当外电路通过2 mol电子时,双极膜中离解水的物质的量为1 mol
答案 D
OH2-4,A正确;多孔解析据图可知,Zn发生失去电子的反应,电极反应式为Zn+4OH--2e-===Zn()
Pd电极为正极,负极电势较低,B正确;充电过程中,HCOOH转化为CO2,C正确;根据溶液呈电中性可知,外电路通过2 mol电子时,双极膜中离解水的物质的量为2 mol,D错误。
3.(2023年西城二模)近期,科学家研发了“全氧电池”,其工作原理示意图如下。
下列说法不.正确
..的是
A.电极a是负极
B.电极b的反应式:O2 + 4e− + 2H2O == 4OH−
C.该装置可将酸和碱的化学能转化为电能
D.酸性条件下O2的氧化性强于碱性条件下O2的氧化性
答案:B
4.(2022·山西朔州一中模拟)利用某新型微生物电池可消除水中碳水化合物的污染,其工作原理如图所示,下列有关说法正确的是()
A.X电极是负极
B.Y电极上的反应式:C m(H2O)n-4m e-===m CO2↑+(n-2m)H2O+4m H+
C.H+由左向右移动
D.有1 mol CO2生成时,消耗1 mol MnO2
答案 B
解析根据装置图,X电极上MnO2转化成Mn2+,化合价降低,发生还原反应,X作正极,A错误;Y电极为负极,C m(H2O)n中C的平均化合价由0价升高为+4价,电极反应式为C m(H2O)n-4m e-===m CO2↑+(n-2m)H2O+4m H+,B正确;根据原电池工作原理,阳离子由负极向正极移动,即H+由右向左移动,C 错误;正极反应式为MnO2+2e-+4H+===Mn2++2H2O,建立关系式为2m MnO2~4m e-~m CO2,有1 mol CO2生成时,消耗2 mol MnO2,D错误。
5(2022·牡丹江一中高三模拟)如图是利用微生物将废水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质而制作的化学电源,可给二次电池充电。
下列说法正确的是()。