高铁电池具有比能量高、无污染的特点,用如图模拟其工作原理(放电时两电极均有稳定的金属氢氧化物生成),下列有关说法中正确的是
A。放电时,电子由正极通过外电路流向负极
B。放电时,负极上的电极反应式为:Zn-2e─+2H2O=Zn(OH)2+2H+
C。充电时,阴极区溶液的pH减小
D。放电时,正极上的电极反应式为:FeO42─-3e─+4H2O=Fe(OH)3+5OH─
分析:从电池中给出的物质可判断:Zn发生氧化反应,为电池的负极,K2FeO4发生还原反应作电池的正极。根据题目中的信息:放电时两电极均有稳定的金属氢氧化物生成,结合电解质溶液为碱性,可写出正负极电极反应式。
解析:放电时,电子由负极通过外电路流向正极,A错误;放电时,负极上的电极反应式为Zn-2e─+2OH─=Zn,B错误;充电时,阴极反应是Zn(OH)2+2e─=Zn+2OH─,阴极区溶液PH增大,C错误;放电时,正极的反应:FeO42─-3e─+4H2O=Fe(OH)3+5OH─,D正确。
硼氢化钠(NaBH4)一过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时下列说法正确的是
A.电池工作时,Na+向A极移动
B.放电时,A极反应式为:BH4--8e-+8OH-=BO2-+6H2O
C.放电时A极附近溶液的pH增大
D.放电时,B极电极反应式为:H2O2+2e-+2H+=2H2O
分析:从示意图可判断,该原电池是碱性硼氢化钠(NaBH4)一过氧化氢燃料电池,BH4-中氢元素的化合价由-1价升高到+1价,在A发生氧化反应生成BO2-,A极是负极;H2O2中氧元素由-1价降低到-2价,在B极发生还原反应生成OH-,B极是正极。
解析:原电池工作时,阳离子移向正极,A错误;放电时BH4在A极被氧化为BO2—,根据化合价变化、电荷守恒、原子守恒,且电解质溶液显碱性,A极反应式为:BH4-8e+8OH-==BO2-+6H2O,B正确;从A极电极反应式分析得出,放电时A极附近溶液的c(OH-)减小,溶液pH减小,C错误;由示意图判断,放电B极电极反应式为H2O2+2e-=2OH-,D错误
原电池中电极反应式的书写,首先要根据发生变化的物质中,元素化合价是升高还是降低,元素化合价升高发生氧化反应,是原电池的负极;元素化合价降低发生还原反应,是原电池的正极,再根据元素化合价的变化,标出元素得失电子数。
一般的电解质水溶液,要分析清楚是酸性溶液还是碱性溶液,酸性溶液中不能出现OH-,碱性溶液中不能出现H+。
熔融盐(或氧化物)作电解质的原电池,反应中不能出现H+或OH-。对于题目中示意图的,一定要看清微粒的变化