高中化学电极反应和电池反应方程式试题

一种高性能的碱性硼化钒（VB₂ ）﹣﹣空气电池如图所示，其中在VB₂电极发生反应：VB₂+16OH^﹣﹣11e^﹣═VO₄^3﹣+2B（OH）₄^﹣+4H₂O该电池工作时，下列说法错误的是（　　）

A．负载通过0.04mol电子时，有0.224L （标准状况）O₂参与反应

B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高

C．电池总反应为4VB₂+11O₂+20OH^﹣+6H₂O═8B（OH）₄^﹣+4VO₄^3﹣

D．电流由复合碳电极经负载、VB₂电极、KOH溶液回到复合碳电极

电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。如图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag⁺注入到无色WO₃薄膜中，生成Ag_xWO₃，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是（　　）

A．Ag为阳极

B．Ag⁺由银电极向变色层迁移

C．W元素的化合价升高

D．总反应为：WO₃+xAg═Ag_xWO₃

为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。

回答下列问题：

（1）由FeSO ₄•7H ₂O固体配制0.10mol•L ^{﹣ 1}FeSO ₄溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、 　　（从下列图中选择，写出名称）。

（2）电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率（u ^∞）应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择 　　作为电解质。

阳离子	u ^∞×10 ^8/（m ^2•s ^﹣ ^1•V ^﹣ ^1）	阴离子	u ^∞×10 ^8/（m ^2•s ^﹣ ^1•V ^﹣ ^1）
Li ^+	4.07	HCO 3 ^﹣	4.61
Na ^+	5.19	NO 3 ^﹣	7.40
Ca ^2+	6.59	Cl ^﹣	7.91
K ^+	7.62	SO 4 ^2 ^﹣	8.27

（3）电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入 　　电极溶液中。

（4）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c（Fe ²⁺）增加了0.02mol•L ^{﹣ 1}．石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c（Fe ²⁺）＝ 　　。

（5）根据（3）、（4）实验结果，可知石墨电极的电极反应式为 　　，铁电极反应式为 　　。因此，验证了Fe ²⁺氧化性小于 　　，还原性小于 　　。

（6）实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO ₄溶液中加入几滴Fe ₂（SO ₄） ₃溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是 　　。

科学家近年发明了一种新型Zn﹣CO ₂水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体CO ₂被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是（　　）

A．放电时，负极反应为Zn﹣2e ^﹣+4OH ^﹣═Zn（OH） ₄ ^{2 ﹣}

B．放电时，1mol CO ₂转化为HCOOH，转移的电子数为2mol

C．充电时，电池总反应为2Zn（OH） ₄ ^{2 ﹣}═2Zn+O ₂↑+4OH ^﹣+2H ₂O

D．充电时，正极溶液中OH ^﹣浓度升高

将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是（　　）

A．阴极的电极反应式为Fe﹣2e^﹣═Fe²⁺

B．金属M的活动性比Fe的活动性弱

C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护

D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快

某燃料电池主要构成要素如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．电池可用于乙醛的制备

B．b电极为正极

C．电池工作时，a电极附近pH降低

D．a电极的反应式为O ₂+4e ^﹣﹣4H ⁺═2H ₂O