1、Aa电极的电极反应为4H2O4e2H24OHBc、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Cu22eCuD电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得320gNaOH3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:Cu4NH3-2eB放电时,电池的总反应为Cu24NH3,H0C放电时,经离子交换膜由右侧向左侧迁移D上述
2、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0.1 mol电子时,两电极的质量差为10.8 gD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
3、,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62019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=H2DY极
4、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+4SnC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BN电极区的电极反应式为C在碱液室
5、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( )Aa电极为电池的正极,电极反应为2H+2eH2BC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
6、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Ca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)。放电时,电流从_(填“a”或“b”)极流出。充电时,a极的电极反应式为_。(2)钴酸锂回收再生流程如下:用H2SO4酸浸时,通常添加30%的H2
7、O2以提高浸出效率,其中H2O2的作用是_。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_。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:_。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1A【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
8、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2 mol/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。2D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
9、,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4H2O4e2H24OH-,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Cu22eCu,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2.5molL-1降低到1.5molL-1,负极区硫酸铜溶液同时由0.5molL-1升到1.5molL-1,正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L(2.5-1.5)molL-1=2
10、mol,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。3BA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:Cu4NH3-2e,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:Cu4NH3-2e;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:Cu24NH3,结合题给信息可知,H0,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
11、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。4C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
12、。【点睛】在原电池中,阴离子向负极移动,阳离子移向正极。5B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
13、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。6D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;CH+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;7BA.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
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