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微專題強化突破10 新型化學電源及電極反應式的書寫 1．電化學氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量，其工作原理示意圖如圖。下列說法不正確的是(　　) A．O2在b極上發(fā)生還原反應 B．溶液中OH－向a極移動 C．反應消耗的NH3與O2的物質的量之比為4∶5 D．負極的電極反應式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O 解析：選C。A．氧氣在b極發(fā)生還原反應，則b極為正極，a極為負極，故A正確；B．因為a極為負極，則溶液中的陰離子向負極移動，故B正確；C．反應中N元素化合價升高3價，O元素化合價共降低4價，根據(jù)得失電子守恒，消耗NH3與O2的物質的量之比為4∶3，故C錯誤；D．負極是氨氣發(fā)生氧化反應變成氮氣，且OH－向a極移動參與反應，故電極反應式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，故D正確。 2．最近，科學家研制出一種“軟電池”，這種“軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導體，在一邊附著鋅，在另一邊附著二氧化錳。電池總反應為Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)。下列說法不正確的是(　　) A．該電池Zn為負極，MnO2為正極 B．該電池的正極反應為MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－ C．導電時外電路電子由Zn流向MnO2，內電路電子由MnO2流向Zn D．電池工作時水分子和OH－都能通過薄層紙片 解析：選C。根據(jù)電池總反應，Zn發(fā)生氧化反應為負極，MnO2發(fā)生還原反應為正極，故A正確；正極發(fā)生還原反應，該電池的正極反應為MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－，故B正確；內電路是離子移動導電，故C錯誤；電池工作時內電路是離子移動導電，水分子和OH－都能通過薄層紙片，故D正確。 3．一種微生物燃料電池如圖所示，下列關于該電池的說法正確的是(　　) A．a電極發(fā)生還原反應 B．H＋由右室通過質子交換膜進入左室 C．b電極反應式為2NO＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O D．電池工作時，電流由a電極沿導線流向b電極 解析：選C。 A．b電極上N元素的化合價降低，所以b電極是正極，發(fā)生還原反應，故A錯誤；B．原電池中陽離子從負極移向正極，即H＋由左室通過質子交換膜進入右室，故B錯誤；C．b電極上發(fā)生還原反應，電極反應式為2NO＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O，故C正確；D．原電池中電流從正極流向負極，電流由b電極沿導線流向a電極，故D錯誤。 4．一種處理污水的燃料電池模型如圖所示。該電池工作時，只需把污水注入反應池，細菌就可將污水中的有機物分解，在此過程中釋放出電子、質子和乙。下列敘述不正確的是(　　) A．B電極為正極 B．氣體乙可能為CO2 C．O2在A電極得電子 D．電池工作時，B電極附近的pH逐漸減小 解析：選A。A．根據(jù)題意，該電池工作時，只需把污水注入反應池，細菌就可將污水中的有機物分解，在此過程中釋放出電子、質子和乙，則B電極為負極，A項錯誤；B．有機物是含碳元素的化合物，有機物失電子生成乙，則氣體乙可能為CO2，B項正確；C．根據(jù)上述分析，A電極為正極，在燃料電池中，氧氣在正極得電子，即O2在A電極得電子，C項正確；D．根據(jù)題意，細菌將污水中的有機物分解，在此過程中釋放出電子、質子和乙，質子(H＋)濃度增大，則B電極附近的pH逐漸減小，D項正確。 5．我國知名企業(yè)比亞迪公司開發(fā)了具有多項專利的鋰釩氧化物二次電池，其成本較低，對環(huán)境無污染，能量密度遠遠高于其他電池，電池總反應為V2O5＋xLiLixV2O5。下列說法正確的是(　　) A．電池在放電時，Li＋向負極移動 B．鋰在放電時作正極，充電時作陽極 C．該電池充電時陽極的反應為LixV2O5－xe－===V2O5＋xLi＋ D．V2O5只是鋰發(fā)生反應的載體，不參與電池反應 解析：選C。A．電池在放電時，Li＋向負電荷較多的正極移動，A錯誤；B．鋰在放電時作負極，充電時作陰極，B錯誤；C．該電池充電時陽極發(fā)生氧化反應，電極反應式是LixV2O5－xe－===V2O5＋xLi＋，C正確；D．在反應中V2O5中的V元素的化合價也發(fā)生了變化，所以V2O5不只是鋰發(fā)生反應的載體，D錯誤。 6．某充電寶鋰離子電池的總反應為xLi＋Li1－xMn2O4LiMn2O4，某手機鎳氫電池的總反應為NiOOH＋MHM＋Ni(OH)2(M為儲氫金屬或合金)，有關上述兩種電池的說法不正確的是(　　) A．鋰離子電池放電時Li＋向正極遷移 B．鎳氫電池放電時，正極的電極反應式：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ C．如圖表示用鋰離子電池給鎳氫電池充電 D．鋰離子電池充電時，陰極的電極反應式：LiMn2O4－xe－===Li1－xMn2O4＋xLi＋ 解析：選D。A．鋰離子電池放電時陽離子移向正極，所以Li＋向正極遷移，故A正確；B．放電時，正極發(fā)生還原反應，反應式為NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－，故B正確；C．題圖中鋰離子電池為放電過程，而鎳氫電池為充電過程，所以是用鋰離子電池給鎳氫電池充電，故C正確；D．鋰離子電池充電時，陰極的電極反應式：Li＋＋e－===Li，故D錯誤。 7．一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如下。下列有關該電池的說法正確的是(　　) A．反應CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1 mol CH4轉移12 mol電子 B．電極A上H2參與的電極反應為H2＋2OH－－2e－===2H2O C．電池工作時，CO向電極B移動 D．電極B上發(fā)生的電極反應為O2＋2CO2＋4e－===2CO 解析：選D。A選項，甲烷中的C為－4價，一氧化碳中的C為＋2價，每個碳原子失去6個電子，因此每消耗1 mol甲烷失去6 mol電子，所以錯誤；B選項，熔融鹽中沒有氫氧根離子，因此氫氧根離子不能參與電極反應，電極反應式應為H2＋CO＋2CO－4e－===3CO2＋H2O，所以錯誤；C選項，CO應向負極移動，即向電極A移動，所以錯誤；D選項，電極B上氧氣和二氧化碳得電子生成碳酸根離子，所以正確。 8．某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池，放電時電池總反應為Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6(x<1)。下列關于該電池的說法不正確的是(　　) A．放電時，Li＋在電解質中由負極向正極遷移 B．放電時，負極的電極反應式為LixC6－xe－===xLi＋＋C6 C．充電時，若轉移1 mol e－，石墨(C6)電極將增重7x g D．充電時，陽極的電極反應式為LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋ 解析：選C。電池放電時，陽離子由負極移向正極，A項正確；由放電時的總反應看出，LixC6在負極發(fā)生失電子的氧化反應，B項正確；充電反應是放電反應的逆反應，充電時陽極發(fā)生失電子的氧化反應：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，D項正確；充電時，陰極發(fā)生得電子的還原反應：C6＋xe－＋xLi＋===LixC6，當轉移1 mol電子時，陰極(C6電極)析出 mol LixC6，增重7 g，C項錯誤。 9．(2017高考全國卷Ⅲ)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應為16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯誤的是(　　) A．電池工作時，正極可發(fā)生反應：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4 B．電池工作時，外電路中流過0.02 mol電子，負極材料減重 0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性 D．電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多 解析：選D。原電池工作時，正極發(fā)生一系列得電子的還原反應，即：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4，A項正確；該電池工作時，每轉移0.02 mol電子，負極有0.02 mol Li(質量為0.14 g)被氧化為Li＋，則負極質量減少0.14 g，B項正確；石墨烯能導電，用石墨烯作電極，可提高電極a的導電性，C項正確；充電過程中，Li2S2的量逐漸減少，當電池充滿電時，相當于達到平衡狀態(tài)，電池中Li2S2的量趨于不變，故不是電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多，D項錯誤。