《2025年步步高大二轮专题复习化学》

浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差，离子均是由“高浓度”移向“低浓度”，阴离子移向负极区，阳离子移向正极区。
由于存在离子浓度差而产生电动势的电池称为离子浓差电池，当两极室离子浓度相等时放电完成。某离子浓差电池的工作原理如图所示。
　　
回答下列问题:
(1)铜电极I为________极，电极反应式为________。
(2)当放电完成时，负极区域增加________g，(假设两侧溶液的体积均为100mL)。

答案：
(1) $Cu^{2 + }+2e^{-}=Cu$
(2)32
解析
(2)当两侧$CuSO_{4}$溶液的浓度变为$3mol\cdot L^{-1}$时，放电完成，右侧$CuSO_{4}$增加$2mol\cdot L^{-1}$，其质量为$2mol\cdot L^{-1}\times0.1L\times160g\cdot mol^{-1}=32g$。

1.（2024·全国甲卷，12）科学家使用δ - MnO₂研制了一种MnO₂ - Zn可充电电池（如图所示）。电池工作一段时间后，MnO₂电极上检测到MnOOH和少量ZnMn₂O₄。下列叙述正确的是 （ ）
　　　　　
A. 充电时，Zn²⁺向阳极方向迁移
B. 充电时，会发生反应Zn + 2MnO₂ = ZnMn₂O₄
C. 放电时，正极反应有MnO₂ + H₂O + e⁻ = MnOOH + OH⁻
D. 放电时，Zn电极质量减少0.65 g，MnO₂电极生成了0.020 mol MnOOH

答案： C [充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即$Zn^{2 + }$向阴极方向迁移，A错误；放电时，$Zn$电极为负极，电极反应为$Zn - 2e^{-}=Zn^{2 + }$，则充电时阴极反应为$Zn^{2 + }+2e^{-}=Zn$，即充电时$Zn$元素化合价应降低，B错误；放电时，$MnO_{2}$电极为正极，正极上检测到$MnOOH$和少量$ZnMn_{2}O_{4}$，则正极上主要发生的电极反应为$MnO_{2}+H_{2}O+e^{-}=MnOOH+OH^{-}$，C正确；放电时，$Zn$电极质量减少$0.65g$（物质的量为$0.010mol$），电路中转移$0.020mol$电子，由正极的主要反应$MnO_{2}+H_{2}O+e^{-}=MnOOH+OH^{-}$可知，若正极上只有$MnOOH$生成，则生成$MnOOH$的物质的量为$0.020mol$，但正极上还有少量$ZnMn_{2}O_{4}$生成，因此，生成的$MnOOH$的物质的量小于$0.020mol$，D错误。]