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

某二次电池充电时的原理如图所示,该过程可实现盐溶液的淡化。下列叙述正确的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

充电时,$\\rm a$为电源正极

","

放电时,$\\text{N}{{\\text{a}}^{+}}$$\\text{NaT}{{\\text{i}}_{2}}{{\\left( \\text{P}{{\\text{O}}_{4}} \\right)}_{3}}/\\text{N}{{\\text{a}}_{3}}\\text{T}{{\\text{i}}_{2}}{{\\left( \\text{P}{{\\text{O}}_{4}} \\right)}_{3}}$电极移动

","

充电时,两电极新增加的物质中:$n\\left( \\text{N}{{\\text{a}}^{+}} \\right)=n\\left( \\text{C}{{\\text{l}}^{-}} \\right)$

","

放电时,负极的电极反应为:$\\text{Bi}-3{{\\text{e}}^{+}}+\\text{C}{{\\text{l}}^{-}}+{{\\text{H}}_{2}}\\text{O}=\\text{BiOCl}+2{{\\text{H}}^{+}}$

"]
[["A"]]

充电时,$\rm Bi$电极上,$\rm Bi$失电子生成$\rm BiOCl$,反应为$\rm Bi+Cl^{-}+H_{2}O-3e^{-}=BiOCl+2H^{+}$,则$\rm Bi$为阳极,所以$\rm a$ 为电源正极,$\rm b$为负极,$\rm NaTi_{2}(PO_{4})_{3}$得电子发生还原反应,为阴极,电极反应为$\rm NaTi_{2}(PO_{4})_{3}+2Na^{+}+2e^{-}=Na_{3}Ti_{2}(PO_{4})_{3}$,放电时,$\rm Bi$为正极,$\rm BiOCl$得电子发生还原反应,$\rm NaTi_{2}(PO_{4})_{3}$为负极。

$\rm A$.充电时,$\rm Bi$电极上,$\rm Bi$失电子生成$\rm BiOCl$$\rm Bi$为阳极,则$\rm a$为电源正极,$\rm A$正确;

$\rm B$.放电时,该装置做原电池,原电池中阳离子向正极移动,$\rm Bi$为正极,则$\text{N}{{\text{a}}^{+}}$$\text{Bi/BiOCl}$电极移动,$\rm B$错误;

$\rm C$.充电时,$\rm Bi$电极上,电极反应为$\rm Bi+Cl^{-}+H_{2}O-3e^{-}=BiOCl+2H^{+}$$\rm NaTi_{2}(PO_{4})_{3}$电极上,电极反应为$\rm NaTi_{2}(PO_{4})_{3}+2Na^{+}+2e^{-}=Na_{3}Ti_{2}(PO_{4})_{3}$,所以新增入电极中的物质:$n(\rm Na^{+})$$n(\rm Cl^{- })=3$$\rm 1$$\rm C$错误;

$\rm D$.放电时,负极的反应与电解池阴极的反应相反,电极反应为:$\rm Na_{3}Ti_{2}(PO_{4})_{3}-2e^{-}=NaTi_{2}(PO_{4})_{3}+2Na^{+}$$\rm D$错误;

故选:$\rm A$

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