高中化学试题解析175

高中化学试题解析175

1、(2024全国甲卷)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(　　)

答案：C。

分析：

电池工作时即放电，MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4，Mn元素的化合价由＋4价降低为＋3价，这是电池的正极，金属Zn是电池的负极，其电极反应式为：

充电时阳极、阴极反应为：

A项，充电时电流方向是阳极流向阴极，锌离子的移动方向与电流相同。

B项，这是放电时的反应，充电时Zn元素的化合价应降低，Mn元素的化合价升高。

C项，放电时正极上主反应是二氧化锰得电子生成MnOOH。

D项，放电时Zn电极质量减少0.65 g，电路中转移0.020 mol电子，正极上除了主反应外，还有副反应发生，所以生成的MnOOH的物质的量小于0.020 mol。

2、(2024新课标卷)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)

电池工作时，下列叙述错误的是(　　)

答案：C。

分析：

该装置是一个原电池，a电极上氧气得电子得到氢氧根离子，这是正极：

b为负极，氧化亚铜失电子生成氧化铜，氧化铜再氧化葡萄糖得到葡萄糖酸，其电极反应式及发生的化学方程式为：

A项，从上面的分析知，电池的总反应式为：

B项，氧化铜将葡萄糖氧化成葡萄糖酸，本身被还原成氧化亚铜，氧化亚铜在b电极上失电子转化成氧化铜，这样氧化铜通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用。

C项，结合总反应式或电极反应式知，每1mol葡萄糖反应时转移2 mol电子，消耗18 mg(0.1 mmol)葡萄糖时，理论上a电极有0.2 mmol电子流入。

D项，钠离子的移动方向与电流方向相同，其迁移方向为ba。

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