《2025年赢在微点化学》

10. 锌碘双离子二次电池的示意图如图所示，下列说法不正确的是 ( )

A. 增加电解液的浓度可提升该电池存储的能量
B. 充电时，I₂可与I⁻进一步反应生成多碘化物，不利于I₂的沉积
C. 放电时，溶液中离子的数目增大
D. 防止多碘化物与Zn接触反应，应采用阴离子交换膜

答案： D 解析 由题图可知，该原电池中Zn失去电子生成$Zn^{2 + }$作负极，电极反应式为$Zn - 2e^{-} = Zn^{2 + }$，$I_{2}$得到电子生成$I^{-}$作正极，电极反应式为$I_{2} + 2e^{-} = 2I^{-}$，以此解答。增加电解液的浓度，可以使该二次电池充电时得到更多的Zn和$I_{2}$，可提升该电池存储的能量，A项正确；充电时，$I_{2}$可与$I^{-}$进一步反应生成多碘化物，不利于$I_{2}$的沉积，B项正确；由分析可知，放电时正极的电极反应式为$I_{2} + 2e^{-} = 2I^{-}$，负极的电极反应式为$Zn - 2e^{-} = Zn^{2 + }$，转移相同物质的量的电子时，溶液中离子数目增大，C项正确；多碘化物带负电荷，防止多碘化物与Zn接触反应，应采用阳离子交换膜，D项错误。

11. 一种碳纳米管新型二次电池的装置如图所示。下列说法正确的是 ( )

A. 离子交换膜选用阳离子交换膜(只允许阳离子通过)
B. 正极的电极反应为NiO(OH) + H₂O + e⁻ = Ni(OH)₂ + OH⁻
C. 导线中通过1 mol电子时，理论上负极区溶液质量增加1 g
D. 充电时，碳电极与电源的正极相连

答案： B 解析 根据题中装置图，碳电极通入氢气，发生氧化反应，电极反应为$H_{2} - 2e^{-} + 2OH^{-} = 2H_{2}O$，Ni电极上$NiO(OH)→Ni(OH)_{2}$，发生还原反应，电极反应为$NiO(OH) + H_{2}O + e^{-} = Ni(OH)_{2} + OH^{-}$，碳电极是负极，Ni电极是正极。离子交换膜选用阴离子交换膜(只允许阴离子通过)，A项错误，B项正确；导线中通过1 mol电子时，负极生成1 mol水，理论上负极区溶液质量增加18 g，C项错误；充电时，负极与电源负极相连，所以碳电极与电源的负极相连，D项错误。

12. 以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法：
(1)酸性条件
燃料电池总反应式：CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O ①
燃料电池正极反应式：O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ = 2H₂O ②
① - ②×2，得燃料电池负极反应式为____。
(2)碱性条件
燃料电池总反应式：CH₄ + 2O₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + 3H₂O ①
燃料电池正极反应式：O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻ ②
① - ②×2，得燃料电池负极反应式为____。
(3)固体电解质(高温下能传导O²⁻)
燃料电池总反应式：CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O ①
燃料电池正极反应式：O₂ + 4e⁻ = 2O²⁻ ②
① - ②×2，得燃料电池负极反应式为____。
(4)熔融碳酸盐(如熔融K₂CO₃)环境下
电池总反应式：CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O ①
正极电极反应式：O₂ + 2CO₂ + 4e⁻ = 2CO₃²⁻ ②
① - ②×2，得燃料电池负极反应式为____。

答案： 答案
(1)$CH_{4} - 8e^{-} + 2H_{2}O = CO_{2} + 8H^{+}$
(2)$CH_{4} + 10OH^{-} - 8e^{-} = CO_{3}^{2 - } + 7H_{2}O$
(3)$CH_{4} + 4O^{2 - } - 8e^{-} = CO_{2} + 2H_{2}O$
(4)$CH_{4} + 4CO_{3}^{2 - } - 8e^{-} = 5CO_{2} + 2H_{2}O$