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

下图为$\rm AgCl-Sb$二次电池的放电过程示意图如图所示。

下列叙述正确的是$\rm (\qquad)$

["

放电时,$\\rm M$极为正极

","

放电时,$\\rm N$极上反应为$\\rm \\text{Ag}-{{\\text{e}}^{-}}+\\text{C}{{\\text{l}}^{-}}=\\text{AgCl}$

","

充电时,消耗$\\rm 4$ $\\rm mol$ $\\rm Ag$的同时将消耗$\\rm 1\\text{ mol S}{{\\text{b}}_{4}}{{\\text{O}}_{5}}\\text{C}{{\\text{l}}_{2}}$

","

充电时,$\\rm M$极上反应为$\\rm \\text{S}{{\\text{b}}_{4}}{{\\text{O}}_{5}}\\text{C}{{\\text{l}}_{2}}+12{{\\text{e}}^{-}}+10{{\\text{H}}^{+}}=4\\text{Sb}+2\\text{C}{{\\text{l}}^{-}}+5{{\\text{H}}_{2}}\\text{O}$

"]
[["D"]]

由图可知,放电时,$\rm N$电极上$\rm AgCl\to Ag$发生得电子的还原反应,为正极,电极反应为:$\rm \text{AgCl+}{{\text{e}}^{-}}\text{=Ag}+\text{C}{{\text{l}}^{-}}$$\rm M$电极为负极,电极反应为$\rm 4\text{Sb-}12{{\text{e}}^{-}}+2\text{C}{{\text{l}}^{-}}+5{{\text{H}}_{2}}\text{O=S}{{\text{b}}_{4}}{{\text{O}}_{5}}\text{C}{{\text{l}}_{2}}+10{{\text{H}}^{+}}$,充电时,$\rm N$为阳极,$\rm M$为阴极,电极反应与原电池相反,据此解答。

$\rm A$.由分析可知,放电时,$\rm M$电极为负极,$\rm A$错误;

$\rm B$.由分析可知,放电时,$\rm N$电极反应为:$\rm \text{AgCl+}{{\text{e}}^{-}}\text{=Ag}+\text{C}{{\text{l}}^{-}}$$\rm B$错误;

$\rm C$.由分析可知,建立电子转移关系式:$\rm S{{b}_{4}}{{\text{O}}_{5}}\text{C}{{\text{l}}_{2}}\sim \text{12}{{\text{e}}^{-}}\sim \text{12Ag}$,由此可知,消耗$\rm 4\;\rm mol\;\rm Ag$,同时消耗$\rm \dfrac{1}{3}\text{ mol S}{{\text{b}}_{4}}{{\text{O}}_{5}}\text{C}{{\text{l}}_{2}}$$\rm C$错误;

$\rm D$.充电时,$\rm M$极为阴极,电极反应与原电池相反:$\rm \text{S}{{\text{b}}_{4}}{{\text{O}}_{5}}\text{C}{{\text{l}}_{2}}+12{{\text{e}}^{-}}+10{{\text{H}}^{+}}=4\text{Sb}+2\text{C}{{\text{l}}^{-}}+5{{\text{H}}_{2}}\text{O}$$\rm D$正确。

故选:$\rm D$

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