通关练09 重温“两池”原理及应用(解析版).docxVIP

通关练09 重温“两池”原理及应用(解析版).docx

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通关练09重温“两池”原理及应用

目录

01挑战题型·查知识漏洞

【题型一】新型一次电池装置分析

【题型二】新型可充电池装置分析

【题型三】新型燃料电池装置分析

【题型四】新型电解装置分析

【题型五】桥膜式电化学装置分析

【题型六】串联组合式电化学装置分析

【题型七】金属腐蚀型原电池装置分析

【题型八】金属防护型电化学装置分析

【题型九】守恒法在电化学计算中应用

02回顾教材·补知识漏洞

03知识通关·限时演练

【题型一】新型一次电池装置分析

1.(23-24高三·河南南阳)电池可用于治疗某些心律失常所致的心脏起搏器的驱动。该电池的工作原理示意图如图所示:

??

下列说法错误的是

A.负极材料为,发生氧化反应

B.正极反应式为

C.有助于电池内部的导电

D.电池工作时向电极移动

【答案】B

【解析】A.负极材料为,锂失电子发生氧化反应,故A正确;

B.正极发生还原反应,根据图示,正极反应式为,故B错误;

C.有助于电池内部的导电,故C正确;

D.电池工作时,阴离子向负极移动,向电极移动,故D正确;

选B。

2.(2023·云南曲靖·二模)实验室模拟工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸(HOOC-CHO),原理如下图1所示,该装置中M、N均为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸。直流电源可用普通锌锰干电池,简图如下图2所示,该电池工作时的总反应为Zn+2+2MnO2=[Zn(NH3)2]2++Mn2O3+H2O。下列说法正确的是

A.干电池提供电流很弱时,可接入电源充电后再使用

B.以干电池为电源进行粗铜电解精炼时,金属锌质量减少6.5g时,理论上精炼池阳极质量减少6.4g

C.N电极上的电极反应式:HOOC-COOH+2e-+2H+=HOOC-CHO+H2O

D.若有2molH+通过质子交换膜并完全参与反应,则电解生成的乙醛酸为1mol

【答案】C

【分析】电解池中阳离子向阴极移动,“双极室成对电解法”装置中根据H+?的移向可判断M电极是阳极,而N电极是阴极;根据Zn+2+2MnO2=[Zn(NH3)2]2++Mn2O3+H2O,判断得出Zn?失去电子发生氧化反应,该电极为负极,石墨电极上二氧化锰得到电子发生还原反应,该电极为正极,以此解题。

【解析】A.干电池属于一次电池,发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后,不能再使用,故A错误

B.金属锌质量减少6.5g,即减少0.1molZn,转移0.2mol电子,而电解精炼铜时,阳极上金属铜和比铜活泼的金属杂质都失去电子,则消耗的Cu不是0.1mol,阳极质量减少不一定是6.4g,故B错误;

C.N电极为阴极,发生还原反应,即HOOC?COOH?得电子生成HOOC?CHO?,电极反应式为HOOC-COOH+2e-+2H+=HOOC-CHO+H2O?,故C正确;

D.根据电解池的总反应OHC-CHO+HOOC-COOH=2HOOC-CHO可推知,若有2molH+通过质子交换膜并完全参与反应时,电路中有2mole-发生转移,可生成2mol乙醛酸,故D错误;

答案选C。

【题型二】新型可充电池装置分析

3.(2024·河北·一模)近日,复旦大学研究团队成功研发双离子钠电池,实现秒充80%、极低温-70℃使用。其电池结构如图所示。该电池的负极材料为人造石墨(AG),正极材料为聚三苯胺(PTPAn)。在充、放电过程中,-溶剂复合物(-Slovent)在人造石墨电极嵌入和脱嵌,同时阴离子()在聚三苯胺电极嵌入和脱嵌。下列说法正确的是

A.电池充电时,

B.电池放电时,阴阳离子同时参与电极反应,有利于提高电池工作效率

C.电池充电时,聚三苯胺为阴极,-溶剂复合物得电子后嵌入阴极

D.由于未使用稀缺锂元素,量产后的钠离子电池生产成本一定比锂离子电池的高

【答案】B

【分析】放电时,负极材料为人造石墨(AG),正极材料为聚三苯胺(PTPAn),放电过程中,-溶剂复合物(-Slovent)在人造石墨电极脱嵌,阴离子()在聚三苯胺电极脱嵌;充电时-溶剂复合物(-Slovent)嵌入人造石墨电极,阴离子()嵌入聚三苯胺电极,据此分析解答。

【解析】A.双离子钠电池中,人造石墨为电池负极材料,充电时-溶剂复合物获得电子嵌入人造石墨电极,A错误;

B.双离子钠电池中,阴阳离子同时参与电极反应,使得电池能量密度更大,使用效率更高,B正确;

C.电池充电时,聚三苯胺为阳极,阴离子在聚三苯胺电极嵌入,-溶剂复合物在阴极得电子后嵌入,C错误;

D.由于锂比较稀缺,量产后钠离子电池成本比锂离子电池成本可能更低,D错误;

故选:B。

4.(2024·广东韶关·二模)锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一,如图为碱性锌铁液流电池放电时的工作原理示意图,以和作为电极氧化还原产

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