培优训练8:新型电源及电解应用
1.(2019·湖南省郴州市高三一检,10)优质的锂碘电池可用于心脏起搏器延续患者的生命,它的正极材料是聚2乙烯吡啶(简写P2VP)和I2的复合物,电解质是固态薄膜状的碘化锂,电池的总反应为2Li+P2VP·nI2===P2VP·(n-1)I2+2LiI,则下列说法正确的是( )
A.正极的反应为P2VP·nI2+2e-===P2VP·(n-1)I2+2I-
B.电池工作时,碘离子移向P2VP极
C.聚2乙烯吡啶的复合物与有机物性质相似,因此聚2乙烯吡啶的复合物不会导电
D.该电池所产生的电压低,使用寿命比较短
解析 A.正极的反应为P2VP·nI2+2e-===P2VP·(n-1)I2+2I-,故A正确;B.P2VP极为正极,电池工作时,碘离子移向负极Li,故B错误;C.聚2乙烯吡啶的复合物作正极,因此聚2乙烯吡啶的复合物可以导电,故C错误;D.锂的比能量高,该电池使用寿命比较长,故D错误。故选A。
答案 A
2.(2018·南昌NCS2018060项目一模,12)氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作,装置如图所示。该电池工作时的总反应为:NH3·BH3+3H2O2===NH4BO2+4H2O。下列说法正确的是( )
A.正极附近溶液的pH减小
B.电池工作时,H+通过质子交换膜向负极移动
C.消耗3.1 g 氨硼烷,理论上通过内电路的电子为0.6 mol
D.负极电极反应为:NH3·BH3+2H2O-6e-===NH+BO+6H+
解析 根据电池总反应,正极上H2O2发生还原反应:H2O2+2e-+2H+===2H2O,正极附近c(H+)减小,溶液pH增大,A项错误;原电池工作时,阳离子向正极移动,故H+通过质子交换膜向正极移动,B项错误;NH3·BH3转化为NH4BO2,N的化合价不变,B的化合价升高,根据NH
3·BH3NH4BO2,消耗3.1 g氨硼烷(0.1 mol),反应中转移0.6 mol电子,但电子不通过内电路,C项错误;根据电池总反应,负极上氨硼烷发生氧化反应:NH3·BH3+2H2O-6e-===NH+BO+6H+,D项正确。
答案 D
3.[2018·石家庄毕业班质检(二),12]锂空气充电电池有望成为电池行业的“明日之星”,其工作原理如图所示。下列叙述正确的是( )
A.有机电解质可用Li2SO4溶液代替
B.电池工作时,正极的电极反应式为2Li++O2+2e-===Li2O2
C.充电时,多孔电极应与电源负极相连
D.电池充电时间越长,电池中Li2O2含量越多
解析 因为Li与水反应,故不能用Li2SO4溶液作电解质溶液,A项错误;由题图可知,正极的电极反应为2Li++O2+2e-===Li2O2,B项正确;充电时,多孔电极应与电源正极相连,C项错误;电池充电时间越长,Li2O2转化为Li的量越多,则Li2O2的含量越少,D项错误。
答案 B
4.(2018·西安八校联考,12)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.HS-在硫氧化菌作用下转化为SO的反应为HS-+4H2O-8e-===SO+9H+