高中 | 原电池工作原理 题目答案及解析

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选修四

第四章 电化学基础

第一节 原电池

原电池工作原理

全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是$(\qquad)$

["

隔膜为阳离子交换膜

","

放电时,$\\rm a$极为负极

","

充电时,隔膜两侧溶液$\\rm \\text{F}{{\\text{e}}^{\\text{2+}}}$浓度均减小

","

理论上,$\\rm \\text{F}{{\\text{e}}^{\\text{3+}}}$每减少$\\rm 1\\;\\rm mol$$\\rm F {{\\text{e}}^{\\text{2+}}}$总量相应增加$\\rm \\text{2\\;\\rm mol}$

"]
[["BC"]]

全铁流电池原理为$\rm 2Fe^{3+}+Fe=3Fe^{2+}$$\rm a$极发生$\rm Fe-2e^{-}=Fe^{2+}$,为负载铁的石墨电极做负极,$\rm b$极发生$\rm Fe^{3+}+e^{-}=Fe^{2+}$,发生还原反应,$\rm b$为石墨电极,做正极,依次解题。

$\rm A$.两极通过阴离子平衡电荷,隔膜允许阴离子通过,为阴离子交换膜,$\rm A$错误;

$\rm B$.根据分析,放电时,$\rm a$极为负极,$\rm b$极为正极,$\rm B$正确;

$\rm C$.充电时,$\rm a$接电源负极,为阴极,电极反应式为$\rm Fe^{2+}+2e^{-}=Fe$$\rm b$接电源正极,为阳极,发生的电极反应式为:$\rm Fe^{2+}-e^{-}=Fe^{3+}$,两极的$\rm Fe^{2+}$均减少,$\rm C$正确;

$\rm D$.根据总反应方程式$\rm 2Fe^{3+}+Fe=3Fe^{2+}$可知,$\rm Fe^{3+}$减少$\rm 1\;\rm mol$$\rm Fe^{2+}$增加$\rm 1.5\;\rm mol$$\rm D$错误。

故选:$\rm BC$

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