为将反应2Al+6H+===2Al3++3H2↑的化学能转化为电能,下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)( )
答案 B
解析 A项电解质溶液为NaOH,Al与之反应实质不是与H+反应,生成产物是AlO而不是Al3+;C项Al与稀HNO3反应产生的为NO;D项为电能转变为化学能。
日常所用的干电池,其电极分别为碳棒(上面有帽)和锌(皮),以糊状NH4Cl和ZnCl2作为电解质溶液(其中加入MnO2吸收H2),电极反应可简化为Zn-2e-===Zn2+、2NH+2e-===2NH3↑+H2↑(NH3与Zn2+结合),根据上面叙述判断下列说法正确的是( )
A.Zn为正极,碳为负极
B.负极反应为2NH+2e-===2NH3↑+H2↑
C.工作时电子由碳极经外电路流向锌极
D.长时间连续使用时,内装的糊状物可能流出腐蚀电器
答案 D
解析 活动性:Zn>C,由负极发生氧化反应可知,负极为Zn,正极为C;外电路中电子移动方向为负极→正极,故C错;电池工作时MnO2吸收H2生成H2O,Zn溶解,糊状物变稀,故可能流出腐蚀电器。
题组2 新型电池的结构与原理
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,原料为锌粒、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+2OH--2e-===ZnO+H2O
C.正极发生氧化反应
D.电解液可以是强酸也可以是强碱
答案 B
解析 2Zn+O2===2ZnO,Zn失电子,O2得电子,即Zn为原电池负极,O2在正极上反应,故B正确;若电解液为强酸,ZnO则不能存在,故D不正确。
燃料电池的基本组成为电极、电解液、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右),产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是( )
A.上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质
B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器,原因之一是该电池的产物为水,经过处理之后可供宇航员使用
C.乙醇燃料电池的电解液常用KOH溶液,该电池的负极反应为C2H5OH-12e-===2CO2↑+3H2O
D.甲烷碱性燃料电池的正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
答案 C
LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。电池反应为FePO4+LiLiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是( )
A.可加入硫酸以提高电解液的导电性
B.放电时电池内部Li+向负极移动
C.充电过程中,电池正极材料的质量增加
D.放电时电池正极反应为FePO4+Li++e-===LiFePO4
答案 D
题组3 电解原理及其应用
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