二、模型构建应变新型化学电源 1.甲酸燃料电池装置如图所示。下列说法错误的是（ ） A.物质A是H2SO4 B.半透膜是阳离子交换膜 C.a极电极反应式为HCOO－＋2e－＋2H＋HC＋H2O D.Fe3＋可以看作是该反应的催化剂，可以循环利用 解析：C 由题图可知，a电极上HCOO－被氧化为HC，a电极作负极，则b电极作正极，发生还原反应。铁的两种离子存在环境为酸性，且生成物为K2SO4，故物质A为H2SO4，A正确；装置中K＋由负极流向正极，则半透膜是阳离子交换膜，B正确；a电极上HCOO－被氧化为HC，其电极反应式为HCOO－－2e－＋2OH－HC＋H2O，C错误；Fe3＋先被还原为Fe2＋，Fe2＋又被O2氧化生成Fe3＋，Fe3＋可以循环使用，可看作是该反应的催化剂，D正确。 2.如图是一种能将有机物通过电化学转化为电能的微生物燃料电池，可以大大提高能量转化效率，以下说法不正确的是（ ） A.理论上，每消耗1 mol O2，就有4 mol H＋通过质子交换膜 B.两种微生物的存在保证了S元素循环的作用 C.负极电极反应式为HS－＋4H2O－8e－9H＋＋S D.升高温度，可以有效提高该电池的放电效率 解析：D 由H＋的移动方向可知，a极是负极，HS－在硫氧化菌作用下转化为S，发生氧化反应，电极反应式为HS－＋4H2O－8e－9H＋＋S；b极是正极，氧气发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋2H2O。正极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋2H2O，1 mol O2参加反应时，有4 mol电子转移，故有4 mol H＋通过质子交换膜，A正确；硫氧化菌将HS－氧化为S，硫酸盐还原菌将S还原为HS－，恰好完成了S元素的循环，B正确；a电极为负极，负极反应式为HS－＋4H2O－8e－9H＋＋S，C正确；升高温度会把微生物杀死，导致该电池失活，D不正确。 3.科学家开发了一种可植入体内的燃料电池，血糖（葡萄糖）过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖水平。电池工作时的原理如图所示（G-CHO代表葡萄糖）。 下列说法不正确的是（ ） A.该燃料电池是否工作与血糖的高低有关，血糖正常时电池不工作 B.工作时，电极Ⅰ附近pH下降 C.工作时，电子流向：电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ D.工作时，电极Ⅱ电极反应式为G-CHO＋H2O－2e－G-COOH＋2H＋ 解析：B 燃料电池通入氧化剂的电极Ⅰ为正极，氧气发生还原反应生成水，电极Ⅱ为负极，G-CHO被氧化为G-COOH，电极反应式：G-CHO＋H2O－2e－G-COOH＋2H＋。根据题干信息，血糖（葡萄糖）过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖水平，说明该燃料电池是否工作与血糖的高低有关，血糖正常时电池不工作，A正确；工作时，电极Ⅰ为正极，电极反应式：O2＋4e－＋4H＋2H2O，生成H2O导致电极Ⅰ附近pH升高，B错误；电池中电子从负极流入正极，故外电路中电子流向：电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ，C正确；工作时，电极Ⅱ电极反应式为G-CHO＋H2O－2e－G-COOH＋2H＋，D正确。 4.一种基于固体电解质NASICON的可充电熔融钠电池具有安全、电流密度高、使用条件宽泛等优点，其工作原理如图所示。已知电池放电时d区不断有NaI生成。下列说法错误的是（ ） A.放电时a电极为负极 B.转移1 mol e－时，c区和d区的质量差改变23 g C.固体电解质只允许阳离子通过 D.充电时阳极反应式：3I－－2e－ 解析：B 根据电池放电时d区不断有NaI生成，知b电极的电极反应式为＋2e－3I－，同时Na＋通过固体电解质进入d区，则b电极为正极，a电极为负极，A项正确；放电时a电极的电极反应式为Na－e－Na＋，转移1 mol电子时，c区有1 mol Na＋进入d区，c区质量减少23 g，d区质量增加23 g，质量差改变46 g，B项错误；该固体电解质只允许Na＋通过，C项正确；根据放电时正极反应为＋2e－3I－，知充电时阳极反应为3I－－2e－，D项正确。 5.南开大学陈军团队成功研发出一 ... ...
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