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使用次数:199
更新时间:2021-06-15
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1.

锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池,广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所:


下列说法错误的是

A 放电时, N 极为正极

B 放电时,左侧贮液器中 的浓度不断减小

C 充电时, M 极的电极反应式为

D 隔膜允许阳离子通过,也允许阴离子通过

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题型:选择题
知识点:化学电源
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【答案】

B

【分析】

由图可知,放电时, N 电极为电池的正极,溴在正极上得到电子发生还原反应生成溴离子,电极反应式为 Br 2 +2e =2Br M 电极为负极,锌失去电子发生氧化反应生成锌离子,电极反应式为 Zn—2e =Zn 2+ ,正极放电生成的溴离子通过离子交换膜进入左侧,同时锌离子通过交换膜进入右侧,维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变;充电时, M 电极与直流电源的负极相连,做电解池的阴极, N 电极与直流电源的正极相连,做阳极。

【详解】

A .由分析可知,放电时, N 电极为电池的正极,故 A 正确;

B .由分析可知,放电或充电时,左侧储液器和右侧储液器中溴化锌的浓度维持不变,故 B 错误;

C .由分析可知,充电时, M 电极与直流电源的负极相连,做电解池的阴极,锌离子在阴极上得到电子发生还原反应生成锌,电极反应式为 Zn 2+ +2e =Zn ,故 C 正确;

D .由分析可知,放电或充电时,交换膜允许锌离子和溴离子通过,维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变,故 D 正确;

故选 B

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 一次电池 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 一次电池的定义

电源:

化学电源化学电源是能够实际应用的原电池,化学电池是将化学能转变成电能的装置,它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。

一次电池:

 (1)普通锌锰干电池构造简单,价格便宜,但放电时间短,放电后电压下降较快。
负极: Zn-2e- ===  Zn2+
正极: 2NH4 + + 2e- +2MnO2  ===Mn2O3 +2NH3 + H2O

总反应式: Zn+2NH4++2MnO2===Mn2O3+2NH3 +Zn2+ +H2O
(2)碱性锌锰电池比普通锌锰干电池性能优越,比能量和可储存时间均有提高,适用于大电流和连续放电。负极是Zn,正极是MnO2,电解质是KOH。
负极:Zn-2e-+ 2OH- ===  Zn(OH)2
正极: 2MnO2 +2e- +2H2O === 2MnOOH+2OH
总反应式: Zn + 2MnO2+2H2O === 2MnOOH + Zn(OH)2
(3)锂电池
用金属锂作负极,石墨作止极,电解质溶液由四氯化铝锂 (LiAlCl4) 溶解在亚硫酰氯( SOCl2)组成。
负极: 8Li-8e- === 8Li+
正极:  3SOCl2 +8e-=== SO32- +2S + 6Cl-
总反应式:  8Li +3SOCl2=== 6LiCl +Li2SO3 +2S
(4)锌银电池
负极是Zn,正极是, Ag2O,电解质是KOH。
负极:   Zn -2c- +2OH- === Zn (OH)2
正极: Ag2O +2e+H2O === 2Ag +2OH-
总反应式: Zn +Ag2O +H2O === 2Ag + Zn(OH)2
这种电池比能量大,电压稳定,储存时间长,适宜小电流连续放电,常制成纽扣式微型电池,广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。

◎ 一次电池的知识扩展
一次电池又叫干电池。
普通锌锰干电池的简称,在一般手电筒中使用锌锰干电池,是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器,中央插一根碳棒作正极,碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液;电池顶端用蜡和火漆封口。在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2作去极化剂,吸收正极放出的H2,防止产生极化现象,即作去极剂,淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。
电极反应为:负极Zn-2e-=Zn2+ 正极2NH4++2e-=2NH3+H2 H2+2MnO2=Mn2O3+H2O
正极产生的NH3又和ZnCl2作用:Zn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+
干电池的总反应式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+Mn2O3+H2O 或2Zn+4NH4Cl+2MnO2=[Zn(NH3)2]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O
正极生成的氨被电解质溶液吸收,生成的氢气被二氧化锰氧化成水。干电池的电压15V—16V。在使用中锌皮腐蚀,电压逐渐下降,不能重新充电复原,因而不宜长时间连续使用。这种电池的电量小,在放电过程中容易发生气涨或漏液。而今体积小,性能好的碱性锌—锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性,负极也由锌片改为锌粉,反应面积成倍增加,使放电电流大加幅度提高。碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。
◎ 一次电池的考试要求
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