时间:2020-08-13 05:55:44
1、简答题 航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点.氢-氧燃料电池有酸式、碱式和非水种,它们放电时的电池总反应方程式均可表示为:2H2+O2=2H20.
(1)酸式氢-氧燃料电池中的电解质是酸,其负极反应可表示为:2H2-4e-=4H+,其正极反应表示为______;
(2)碱式氢-氧燃料电池中的电解质是碱,其正极反应表示为:O2+2H20+4e-=40H-,其负极反应可表示为______;
(3)非水电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-,其负极反应可表示为:2H2+2O2--4e-=2H20,其正极反应表示为______.
(4)非水电解质是掺杂K2CO3晶体,在熔融状态下能传导CO32-,其正极反应可表示为:O2+2CO2+4e-=2C032-,其负极反应表示为______.
参考答案:(1)酸式氢-氧燃料电池中,正极发生还原反应生成H2O,总反应式减负极反应可到正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,
故答案为:O2+4H++4e-=2H2O;
(2)碱式氢-氧燃料电池中,负极发生氧化反应,总反应式减正极反应得到负极反应式为2H2+40H-4e-=4H2O,
故答案为:2H2+40H-4e-=4H2O;
(3)正极发生还原反应,O2得电子生成O2-,电极反应式为O2+4e-=2O2-,故答案为:O2+4e-=2O2-;?
(4)负极发生氧化反应,H2得电子,生成物为H2O和CO2,电极反应式为2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2,
故答案为:2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 有一种锂电池,用金属锂和石墨做电极材料,电解质溶液是由四氯铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(
)中而形成的,电池总反应方程式为:8Li+3SOCl2═6LiCl+Li2SO3+2S,下列叙述中正确的是( )
A.电解质溶液中混入水,对电池反应无影响
B.金属锂作电池的正极,石墨作电池的负极
C.电池工作过程中,亚硫酰氯(SOCl2)被还原为Li2SO3
D.电池工作过程中,金属锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为4:1
参考答案:A.锂性质活泼,易与水反应,则电解质为非水溶液,故A错误;
B.该电池的负极材料为锂,被氧化生成LiCl和Li2SO3,故B错误;
C.根据总反应8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S可知,亚硫酰氯(SOCl2)被还原为S,故C错误;
D.根据总反应8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S可知,8mol锂反应失去8mol电子,生成2molS,金属锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为4:1,故D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 人造地球卫星用到的一种高能电池-银锌电池,它在放电时的电极反应为:Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-。据此判断,氧化银是:
A.负极,被氧化
B.负极,被还原
C.正极,被还原
D.正极,被氧化
参考答案:C
本题解析:原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以正极得到电子,发生还原反应。根据方程式可知,氧化银得到电子,答案选C。
本题难度:一般
4、选择题 据报道,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染。其电池反应为:2Zn+O2=2ZnO,原料为锌粉,电解液和空气,则下列叙述正确的是
[? ]
A.锌为正极,空气进入负极反应
B.负极反应为Zn-2e-=Zn2+
C.正极发生氧化反应
D.电解液可能是强酸
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 以葡萄糖(C6H12O6)为燃料的微生物燃料电池结构如图所示。认真观察分析图示信息,判断下列叙述正确的是
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的正极反应为:O2 + 4e- + 4H+= 2H2O
C.放电过程中,H+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体
参考答案:B
本题解析:略
本题难度:简单