人教高考化学一轮复习 第6章 第30讲 专项提能特训10　新型电源工作原理.docx

专项提能特训10　新型电源工作原理
1．(2020·安徽省皖南八校高三模拟)微生物燃料电池能将污水中的乙二***(H2NCH2CH2NH2)氧化成环境友好的物质，示意图如图所示，a、b均为石墨电极。下列说法错误的是(　　)
A．a电极的电极反应为H2NCH2CH2NH2－16e－＋4H2O===2CO2↑＋N2↑＋16H＋
B．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
C．a电极上的电势比b电极上的电势低
D．电池工作时b电极附近溶液的pH保持不变
答案　D
解析　H2N(CH2)2NH2在负极a上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和H＋，电极反应式为H2NCH2CH2NH2－16e－＋4H2O===2CO2↑＋N2↑＋16H＋，A选项正确；原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，因此，电池工作时质子(H＋)通过质子交换膜由负极区向正极区移动，B选项正确；a电极为负极，b电极为正极，故a电极上的电势比b电极上的电势低，C选项正确；电池工作时，氧气在正极b上得电子发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，H＋浓度减小，故b电极附近溶液的pH增大，D选项错误。
2．全钒液流储能电池一次性充电后，续航能力可达1 000 km，而充电时间只需3～5 min，被誉为“完美电池”，其原理如图所示(已知V2＋呈紫色，V3＋呈绿色)。电池放电时，左槽溶液质量增加。下列说法正确的是(　　)
A．充电时的阴极反应为VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O
B．放电时的正极反应为V3＋＋e－===V2＋
C．放电过程中，右槽溶液由紫色变为绿色
D．若负载为用石墨电极电解食盐水的装置，生成4 g NaOH时该电池中消耗0.1 mol H＋
答案　C
解析　A项，充电时阴极反应式为V3＋＋e－===V2＋，错误；B项，放电时左槽溶液质量增加，可推知H＋移向左槽，则正极反应式为VO＋e－＋2H＋===VO2＋＋H2O，错误；C项，放电过程中右槽V2＋转变为V3＋，故溶液颜色由紫色变为绿色，正确；D项，电解食盐水生成4 g NaOH时，电路中转移0.1 mol e－，由VO＋e－＋2H＋===VO2＋＋H2O可知消耗0.2 mol H＋，错误。
3．某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物作固态电解质，其电池总反应为
MnO2＋Zn＋(1＋)H2O＋ZnSO4MnOOH＋ZnSO4[Zn(OH)2]3·xH2O
其电池结构如图1所示，图2是有机高聚物的结构片段。
下列说法中，不正确的是(　　)
A．碳纳米管具有导电性，可用作电极材料
B．放电时，电池的正极反应式为MnO2＋e－＋H＋===MnOOH
C．充电时，Zn2＋移向锌膜
D．合成有机高聚物的单体是
答案　B
解析　A项，该电池以碳纳米管作电极材料，可知碳纳米管具有导电性，正确；B项，原电池正极发生还原反应，根据放电时的总反应式，放电时MnO2得电子发生还原反应，所以电池的正极反应式为MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－，错误；C项，充电时该装置为电解池，阳离子移向阴极，充电时锌膜充当阴极，所以Zn2＋移向锌膜，正确；D项，根据高聚物的结构单元，该高聚物为加聚产物，合成有