浓差电池练习题Word下载.docx

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A．a电极的电极反应为4H2O＋4e－＝2H2↑＋4OH－

B．c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜

C．电池放电过程中，Cu

（1）电极上的电极反应为Cu2＋＋2e－＝Cu

D．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得320gNaOH

3．利用电解质溶液的浓度对电极电势的影响，可设计浓差电池。

某热再生浓差电池工作原理如图所示，通入NH3时电池开始工作，左侧电极质量减少，右侧电极质量增加，中间A为阴离子交换膜，放电后可利用废热进行充电再生。

已知：

Cu2+＋4NH3，下列说法不正确的是

A．放电时，左侧电极发生氧化反应：

Cu＋4NH3-2e−＝

B．放电时，电池的总反应为Cu2＋＋4NH3，ΔH＞0

C．放电时，经离子交换膜由右侧向左侧迁移

D．上述原电池的形成说明，相同条件下，的氧化性比Cu2＋的氧化性弱

4．由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池称为浓差电池，电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极。

如图所示装置中，X电极与Y电极初始质量相等。

进行实验时，先闭合K2，断开K1，一段时间后，再断开K2，闭合K1，即可形成浓差电池，电流计指针偏转。

下列不正确的是

A．充电前，该电池两电极不存在电势差

B．放电时，右池中的NO3-通过离了交换膜移向左池

C．充电时，当外电路通过0.1mol电子时，两电极的质量差为10.8g

D．放电时，电极Y为电池的正极

5．因存在浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。

利用如图所示装置进行实验，开始先闭合K2，断开Kl，电解一段时间后，再断开K2，闭合Kl，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大，氧化性越强）。

A．闭合K2，断开Kl，NO3－从左池向右池移动

B．断开K2，闭合K1，X为正极

C．闭合K2，断开Kl一段时间后，右池c（AgNO3）增大

D．装置安装后若直接闭合Kl，电流计指针不发生偏转，但往左池加入适当的氨水后，指针偏转

6．2019年度诺贝尔化学奖授予在锂离子电池发展做出贡献的三位科学家。

某浓差电池的原理示意如图所示，可用该电池从浓缩海水中提取LiCl溶液。

下列有关该电池的说法不正确的是（）

A．该装置可在提取LiCl溶液的同时得电能

B．电子由Y极通过外电路移向X极

C．正极发生的反应为：

2H++2e—===H2↑

D．Y极每生成22.4LCl2，有2molLi+从b区移至a区

7．下图是常温钠离子全固态浓差电池工作示意图。

正极材料为层状含钠过渡金属氧化物，负极为钠锡合金（Na15Sn4）。

下列说法合理的是（ 

）。

A．该电池工作时不发生氧化还原反应B．放电时，负极的反应为：

Na15Sn4-15e-=15Na++4Sn

C．充电时，Na+会被吸附进入过渡金属氧化层D．充电时，a极接电源的负极，b极接电源的正极

8．某种浓差电池的装置如图所示，碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为]，酸液室通入（以NaCl为支持电解质），产生电能的同时可生产纯碱等物质。

下列叙述正确的是（）

A．电子由N极经外电路流向M极

B．N电极区的电极反应式为↑

C．在碱液室可以生成

D．放电一段时间后，酸液室溶液pH减小

二、多选题

9．一种浓差电池如图所示,阴、阳离子交换膜交替放置,中间的间隔交替充以河水和海水,选择性透过Cl−和Na+,在两电极板形成电势差,进而在外部产生电流。

下列关于该电池的说法正确的是（）

A．a电极为电池的正极,电极反应为2H++2e−═H2↑

B．C为阴离子交换膜，A为阳离子交换膜

C．负极隔室的电中性溶液通过阳极表面的还原作用维持

D．该电池的缺点是离子交换膜价格昂贵，优点是电极产物有经济价值

10．某热再生电池工作原理如图所示。

通入时电池开始工作，左边电极棒不断溶解，右边电极棒不断增厚，中间a为离子交换膜，放电后可通过废热进行充电。

已知电池总反应：

，该反应的。

下列说法不正确的是（）

A．此电池为二次电池

B．放电时，左边电极发生氧化反应

C．a为阳离子交换膜

D．放电时，转移0.2mol电子，两电极质量变化差为6.4g

三、原理综合题

11．锂离子电池应用很广。

某种锂离子二次电池的电极材料主要是钴酸锂（LiCoO2）和石墨。

钴是一种稀有的贵重金属，废旧锂离子电池电极材料的回收再生意义重大。

（1）锂离子电池（又称锂离子浓差电池）的充电过程：

Li+从含LiCoO2的电极中脱出，正三价Co被氧化，此时该极处于贫锂态（Li1-xCoO2）。

①放电时，电流从___（填“a”或“b”）极流出。

②充电时，a极的电极反应式为___。

（2）钴酸锂回收再生流程如下：

①用H2SO4酸浸时，通常添加30%的H2O2以提高浸出效率，其中H2O2的作用是___。

②用盐酸代替H2SO4和H2O2，浸出效率也很高，但工业上不使用盐酸，主要原因之一是：

会产生有毒、有污染的气体。

写出相应反应的化学方程式___。

③其他条件不变时，相同反应时间，随着温度升高，含钴酸锂的固体滤渣在H2SO4和30%H2O2混合液中的浸出率曲线如图，请解释温度高于80℃，钴的浸出率变化的原因：

___。

④高温下，在O2存在时纯净的CoC2O4与Li2CO3再生为LiCoO2的化学方程式为___。

参考答案

1．A

【解析】

【分析】

左室发生的反应为，右室发生的反应为，离子从左室移动到右室。

【详解】

A.根据分析，电池需采用阴离子交换膜，A错误；

B.左室发生的反应为，B正确；

C.左室Cu2+发生还原反应，其物质的量减少，故左室流出硫酸铜溶液物质的量浓度低于2mol/L，C正确；

D.右室Cu棒发生氧化反应，铜不断溶解，质量减轻，D正确；

故答案选A。

2．D

浓差电池放电时，两个电极区的浓度差会逐渐减小，当两个电极区硫酸铜溶液的浓度完全相等时，放电停止，电池放电过程中，Cu

（1）电极上发生使Cu2+浓度降低的还原反应，作正极，Cu

（2）电极上发生使Cu2+浓度升高的氧化反应，作负极，则在右池的电解池中，a为电解池的阴极，H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2，b为电解池的阳极，H2O中的OH-失去电子发生氧化反应生成O2，据此分析解答问题。

A．根据上述分析可知，a为电解池的阴极，H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2，电极反应为4H2O＋4e－＝2H2↑＋4OH-，A选项正确；

B．电解过程中，两个离子交换膜之间的硫酸钠溶液中，Na+通过阳离子交换膜c进入阴极区，SO42-通过阴离子交换膜d进入阳极区，B选项正确；

C．电池放电过程中，Cu

（1）电极上发生使Cu2+浓度降低的还原反应，作正极，电极反应为Cu2＋＋2e－＝Cu，C选项正确；

D．电池从开始工作到停止放电，正极区硫酸铜溶液的浓度同时由2.5mol·

L-1降低到1.5mol·

L-1，负极区硫酸铜溶液同时由0.5mol·

L-1升到1.5mol·

L-1，正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L×

（2.5-1.5）mol·

L-1=2mol，电路中转移4mol电子，电解池的阴极生成4molOH-，即阴极区可得4mol氢氧化钠，其质量为160g，D选项错误；

答案选D。

3．B

A．根据题中给出的电池开始工作时，左侧电极质量减少，右侧电极质量增加，可知，左侧电极为负极，发生氧化反应，电极反应方程式为：

Cu＋4NH3-2e−＝，A项正确；

B．通入NH3时电池开始工作，左侧电极质量减少，左侧电极反应方程式为：

Cu＋4NH3-2e−＝；

右侧电极质量增加，则右侧电极作正极，其电极方程式为：

Cu2++2e-=Cu，则电池的总反应为：

Cu2＋＋4NH3，结合题给信息可知，ΔH＜0，B项错误；

C．放电时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，结合题给信息，A为阴离子交换膜，则放电时，经离子交换膜由右侧向左侧迁移，C项正确；

D．由原电池的总反应为氧化还原反应可知，氧化性：

Cu2+＞，D项正确；

答案选B。

4．C

由题意可知，本题考查电化学原理的应用，运用电解池和原电池原理分析。

A.充电前，左右两池浓度相等，则两极不存在电势差，A项正确；

B.由以上分析可知形成原电池时X为负极,Y为正极,阴离子向负极移动,则右池中的NO3-通过离了交换膜移向左池，B项正确；

C.当外电路通过0.1mol电子时，阳极有0.1molAg被氧化，而阴极析出0.1molAg，质量都为10.8g，则两电极的质量差为21.6g，C项错误；

D.放电时，右池硝酸银浓度较大，则电极Y为电池的正极，D项正确；

答案选C。

【点睛】

在原电池中，阴离子向负极移动，阳离子移向正极。

5．B

闭合K2，断开K1，为电解装置，Y为阳极，阳极金属银被氧化，X为阴极，阴极析出银，NO3-向阳极移动，左池浓度增大，右池浓度减小；

断开K2，闭合K1后，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大氧化性越强），可知Y为正极，发生还原反应，X为负极，发生氧化反应，NO3-向负极移动。

A.闭合K2，断开Kl，右边（Y极）为阳极，NO3－从左池向右池移动，正确；

B.断开K2，闭合K1，X为负极，不正确；

C.闭合K2，断开Kl一段时间后，右池c（AgNO3）增大，正确；

D.装置安装后若直接闭合Kl，电流计指针不发生偏转，但往左池加入适当的氨水后，左池银离子浓度降低，产生浓度差，形成原电池，指针偏转，正确。

本题考查原电池与电解池原理，结合原电池和电解池原理分析，闭合K2，断开K1，为电解装置，阳极金属银被氧化，阴极析出银，NO3-向阳极移动，右池浓度增大，左池浓度减小；

断开K1，闭合K1后，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大氧化性越强），可知Y为正极，发生还原反应，X为负极，发生氧化反应，NO3-向负极移动。

6．D

该模型为原电池模型，原电池中发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极，由图分析可知，生成氢气的一极（X极）为正极，生成氯气的一极（Y极）为负极，据此可判断下列选项；

A.该电池为原电池模型，可将化学能转化为电能，故在提取LiCl溶液的同时得电能，A选项正确；

B．电子由负极通过外电路移向正极，B选项正确；

C．H+在正极得到电子，故正极发生的反应为：

2H++2e—===H2↑，C选项正确；

D．未指明在标准状况下，不能直接用Vm=22.4进行计算，D选项错误；

7．B

A.该电池放电时，是原电池工作原理，充电时，是电解池的工作原理，无论是放电还是充电均发生了氧化还原反应，故A错误；

B.该电池放电时，是原电池工作原理，负极上为钠锡合金（Na15Sn4