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难度:
使用次数:107
更新时间:2020-12-29
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1.

科学家近年发明了一种新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。

下列说法错误的是

A放电时,负极反应为

B放电时,1 mol CO2转化为HCOOH,转移的电子数为2 mol

C充电时,电池总反应为

D充电时,正极溶液中OH浓度升高

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题型:选择题
知识点:原电池
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【答案】

D

【分析】

由题可知,放电时,CO2转化为HCOOH,即CO2发生还原反应,故放电时右侧电极为正极,左侧电极为负极,Zn发生氧化反应生成;充电时,右侧为阳极,H2O发生氧化反应生成O2,左侧为阴极,发生还原反应生成Zn,以此分析解答。

【详解】

A.放电时,负极上Zn发生氧化反应,电极反应式为:,故A正确,不选;

B.放电时,CO2转化为HCOOHC元素化合价降低2,则1molCO2转化为HCOOH时,转移电子数为2mol,故B正确,不选;

C.充电时,阳极上H2O转化为O2,负极上转化为Zn,电池总反应为:,故C正确,不选;

D.充电时,正极即为阳极,电极反应式为:,溶液中H+浓度增大,溶液中c(H+)•c(OH-)=KW,温度不变时,KW不变,因此溶液中OH-浓度降低,故D错误,符合题意;

答案选D

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 原电池原理 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 原电池原理的定义
原电池:

1.定义:将化学能转化为电能的装置。
2.工作原理:
以铜-锌原电池为例〔 Cu-Zn -CuSO4(aq) 〕
(1)装置图:

(2)原理图:

3.实质:化学能转化为电能。
4.构成前提:能自发地发生氧化还原反应。
5.电极反应:
负极:失去电子;氧化反应;流出电子
正极:得到电子;还原反应;流入电子
6.原电池正负极判断的方法:
①由组成原电池的两级材料判断,一般是活泼金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
②根据电流方向或电子流动方向判断,电流是由正极流向负极,电子流动方向是由负极流向正极。
③根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向,在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
④根据原电池两级发生的变化来判断,原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生还原反应。
⑤X极增重或减重:X极质量增加,说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电,反之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X极为负极。
⑥X极有气泡冒出:发生可析出氢气的反应,说明X极为正极。
⑦X极负极pH变化:析氢或吸氧的电极发生反应后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,X极附近的pH增大,说明X极为正极。 
◎ 原电池原理的知识扩展
将化学能转化为电能的装置。
(1)实质:化学能转化为电能。
(2)构成前提:能自发地发生氧化还原反应。
(3)电极反应:
负极:失去电子;氧化反应;流出电子
正极:得到电子;氧化反应;流入电子
(4)原电池正负极判断的方法:
①由组成原电池的两级材料判断,一般是活泼金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
②根据电流方向或电子流动方向判断,电流是由正极流向负极,电子流动方向是由负极流向正极。
③根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向,在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
④根据原电池两级发生的变化来判断,原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生还原反应。
⑤X极增重或减重:X极质量增加,说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电,反之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X极为负极。
⑥X极有气泡冒出:发生可析出氢气的反应,说明X极为正极。
⑦X极负极pH变化:析氢或吸氧的电极发生反应后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,X极附近的pH增大,说明X极为正极。 
◎ 原电池原理的知识拓展

原电池中的电荷流动:

在外电路(电解质溶液以外),电子(负电荷)由负极经导线(包括电流表和其他用电器)流向正极,使负极呈正电性趋势、正极呈负电性趋势。在内电路(电解质溶液中),阳离子(带正电荷)向正极移动,阴离子 (带负电荷)向负极移动。这样形成了电荷持续定向流动,电性趋向平衡的闭合电路。

◎ 原电池原理的教学目标
1、了解原电池的概念和组成条件,理解原电池的化学原理。
2、掌握形成原电池的基本条件。
3、能正确规范书写电极反应方程式。
4、能根据典型的氧化还原反应设计原电池。
◎ 原电池原理的考试要求
能力要求:应用
课时要求:90
考试频率:必考
分值比重:4

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