届高三化学一轮复习新型原电池选择题专题训练.docx

届高三化学一轮复习新型原电池选择题专题训练.docx

《届高三化学一轮复习新型原电池选择题专题训练.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高三化学一轮复习新型原电池选择题专题训练.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

届高三化学一轮复习新型原电池选择题专题训练

2020届高三化学一轮复习新型原电池选择题专题训练

1.锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn（OH）

。

下列说法正确的是（　　）

A.充电时，电解质溶液中K＋向阳极移动

B.充电时，电解质溶液中c（OH－）逐渐减小

C.放电时，负极反应为：

Zn＋4OH－－2e－===Zn（OH）

D.放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）

答案　C

2　镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，因此成为人们研制绿色电池所关注的重点。

有一种镁二次电池的反应为xMg＋Mo3S4

MgxMo3S4。

下列说法错误的是（　　）

A.放电时Mg2＋向正极移动

B.放电时正极的电极反应式为Mo3S4＋2xe－===Mo3S

C.放电时Mo3S4发生氧化反应

D.充电时阴极的电极反应为xMg2＋＋2xe－===xMg

答案　C

3.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。

下列有关该电池的说法正确的是（　　）

A.反应CH4＋H2O

3H2＋CO，每消耗1molCH4转移12mol电子

B.电极A上H2参与的电极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O

C.电池工作时，CO

向电极B移动

D.电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO

答案　D

4、一种可充电锂空气电池如图所示。

当电池放电时，O2与Li＋在多孔碳材料电极处生成Li2O2－x（x＝0或1）。

下列说法正确的是（　　）

A.放电时，多孔碳材料电极为负极

B.放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极

C.充电时，电解质溶液中Li＋向多孔碳材料区迁移

D.充电时，电池总反应为Li2O2－x===2Li＋

O2

5.全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：

16Li＋xS8===8Li2Sx（2≤x≤8）。

下列说法错误的是（　　）

A.电池工作时，正极可发生反应：

2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4

B.电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g

C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性

D.电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多

答案　D

6、MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。

下列说法错误的是（　　）

A.负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋

B.正极反应式为Ag＋＋e－===Ag

C.电池放电时Cl－由正极向负极迁移

D.负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg（OH）2＋H2↑

答案　B

7金属（M）空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。

该类电池放电的总反应方程式为：

4M＋nO2＋2nH2O===4M（OH）n。

已知：

电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。

下列说法不正确的是（　　）

A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面

B.比较Mg、Al、Zn三种金属空气电池，Al空气电池的理论比能量最高

C.M空气电池放电过程的正极反应式：

4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－===

4M（OH）n

D.在Mg空气电池中，为防止负极区沉积Mg（OH）2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜

答案　C

8、一定条件下，实验室利用如图所示装置，通过测电压求算Ksp（AgCl）。

工作一段时间后，两电极质量均增大。

下列说法正确的是（　　）

A.右池中的银电极作负极

B.正极反应为Ag－e－===Ag＋

C.总反应为Ag＋＋Cl－===AgCl↓

D.盐桥中的NO

向右池方向移动

答案　C

9某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：

Cr2O

>Fe3＋，设计了盐桥式的原电池，如图。

盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。

下列叙述中正确的是（　　）

A.甲烧杯的溶液中发生还原反应

B.乙烧杯中发生的电极反应为：

2Cr3＋＋7H2O－6e－===Cr2O

＋14H＋

C.外电路的电流方向是从b到a

D.电池工作时，盐桥中的SO

移向乙烧杯

答案　C

10控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。

下列判断不正确的是（　　）

A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原

C.电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态

D.电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极

解析　由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流表读数为零时，Fe3＋得电子速率等于

Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态，C正确；D项，在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。

答案　D

11、根据光合作用原理，设计如图原电池装置。

下列说法正确的是（　　）

A.a电极为原电池的正极

B.外电路电流方向是a→b

C.b电极的电极反应式为：

O2＋2e－＋2H＋===H2O2

D.a电极上每生成1molO2，通过质子交换膜的H＋为2mol

解析　根据图示可知，a电极上H2O转化为H＋和O2，发生氧化反应，则a电极为原电池的负极，A项错误；a电极为负极，b电极为正极，外电路电流方向应从正极到负极，即b→a，B项错误；根据图示可知，b电极上O2得电子转化为H2O2，电极反应式为：

O2＋2e－＋2H＋===H2O2，C项正确；a电极上每生成1molO2，转移4mol电子，则通过质子交换膜的H＋为4mol，D项错误。

答案　C

12、银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故，根据电化学原理可进行如下处理，在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是（　　）

A.处理过程中银器一直保持恒重

B.银器为正极，Ag2S被还原生成单质银

C.该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3

D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl

解析　本题要注意运用“电化学原理”这个关键词，由题干信息中Ag、Al、食盐溶液构成原电池的条件，Ag2S是氧化剂，作正极，发生还原反应，B项正确。

C项忽视了Al2S3在水溶液中发生完全的双水解反应，正确的方程式应为2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al（OH）3↓＋3H2S↑。

D项中黑色褪去的原因是Ag2S被还原成了Ag。

答案　B

13、3.（传统锌锰干电池的改进）（2018·北京大联盟联考）由我国科学家研发成功的铝锰电池是一种比能量很高的新型干电池，以氯化钠和稀氨水混合溶液为电解质，铝和二氧化锰—石墨为两极，其电池反应为Al＋3MnO2＋3H2O===3MnO（OH）＋Al（OH）3。

下列有关该电池放电时的说法不正确的是（　　）

A.二氧化锰—石墨为电池正极

B.负极反应式为Al－3e－＋3NH3·H2O===Al（OH）3＋3NH

C.OH－不断由负极向正极移动

D.每生成1molMnO（OH）转移1mol电子

解析　由电池反应方程式知，铝为电池负极，铝失去电子转化为Al（OH）3，A、B正确；阴离子移向负极，C错误；由反应中锰元素价态变化知D正确。

答案　C

14、微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。

下列有关微生物电池的说法错误的是（　　）

A.正极反应中有CO2生成

B.微生物促进了反应中电子的转移

C.质子通过交换膜从负极区移向正极区

D.电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O

答案　A

16我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCO2二次电池。

将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳钠米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：

3CO2＋4Na

2Na2CO3＋C。

下列说法错误的是（　　）

A.放电时，ClO

向负极移动

B.充电时释放CO2，放电时吸收CO2

C.放电时，正极反应为：

3CO2＋4e－===2CO

＋C

D.充电时，正极反应为：

Na＋＋e－===Na

答案　D

17、（2019·福建厦门第一次质量检测）铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺，装置如图。

若上端开口关闭，可得到强还原性的H·（氢原子）；若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的·OH（羟基自由基）。

下列说法错误的是（　　）

A.无论是否鼓入空气，负极的电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋

B.不鼓入空气时，正极的电极反应式为H＋＋e－===H·

C.鼓入空气时，每生成1mol·OH有2mol电子发生转移

D.处理含有草酸（H2C2O4）的污水时，上端开口应打开并鼓入空气

答案　C

18（2019·山东济宁期末）H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。

反应原理为：

2H2S（g）＋O2（g）===S2（s）＋2H2O（l）　ΔH＝－632kJ·mol－1。

下图为质子膜H2S燃料电池的示意图。

下列说法不正确的是（　　）

A.电路中每流过2mol电子，电池内部释放316kJ热能

B.每34gH2S参与反应，有2molH＋经质子膜进入正极区

C.电极a为电池的负极

D.电极b上发生的电极反应为：

O2＋4e－＋4H＋===2H2O

解析　A项原电池中能量转换形式为化学能转化为电能，故A项错误。

答案　A

19已知反应AsO

＋2I－＋2H＋

AsO

＋I2＋H2O是可逆反应。

设计如图装置（C1、C2均为石墨电极），分别进行下述操作：

Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸

Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液

结果发现电流表指针均发生偏转。

试回答下列问题：

（1）两次操作过程中指针为什么发生偏转？

_____________________

（2）两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？

试用化学平衡移动原理解释之。

______________________________________________________________________

（3）操作Ⅱ过程中，盐桥中的K＋移向　　　　烧杯溶液（填“A”或“B”）。

（4）Ⅰ操作过程中，C1棒上发生的反应为__________________________。

答案　

（1）两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能

（2）（Ⅰ）加酸，c（H＋）增大，平衡向正反应方向移动，AsO

得电子，I－失电子，所以C1极是负极，C2极是正极。

（Ⅱ）加碱，c（OH－）增大，平衡向逆反应方向移动，AsO

失电子，I2得电子，此时，C1极是正极，C2极是负极。

故化学平衡向不同方向移动，发生不同方向的反应，电子转移方向不同，即电流表指针偏转方向不同

（3）A　（4）2I－－2e－===I2

20、蓄电池是一种反复充电、放电的装置。

有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应如下：

NiO2＋Fe＋2H2O

Fe（OH）2＋Ni（OH）2。

（1）此蓄电池在充电时，电池负极应与外加电源的　　　　极连接，电极反应式为________。

（2）以铜为电极，用此蓄电池作电源，电解以下溶液，开始阶段发生反应：

Cu＋2H2O===Cu（OH）2＋H2↑的有　　　　。

A.稀硫酸B.NaOH溶液

C.Na2SO4溶液D.CuSO4溶液

E.NaCl溶液

（3）假如用此蓄电池电解以下溶液（电解池两极均为惰性电极），工作一段时间后，蓄电池内部消耗了0.36g水，则：

电解足量N（NO3）x溶液时某一电极析出了ag金属N，则金属N的相对原子质量R的计算公式为R＝　　　　（用含a、x的代数式表示）。

（4）熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、CH4为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。

已知该熔融盐电池的负极的电极反应是CH4－

8e－＋4CO

===5CO2＋2H2O，则正极的电极反应式为_____________________

解析　

（1）此蓄电池在充电时，电池阴极应与外加电源的负极连接，发生氢氧化亚铁得电子的还原反应，其电极反应式为Fe（OH）2＋2e－===Fe＋2OH－。

（2）以铜为电极，用此蓄电池作电源，则阳极铜失去电子，根据总电极方程式可知阴极是氢离子得到电子，铜离子与氢氧根结合生成氢氧化铜沉淀，稀硫酸溶液显酸性，不能生成氢氧化铜，A错误；氢氧化钠溶液显碱性，阴极氢离子放电，可以产生氢氧化铜，B正确；铜电极电解硫酸钠溶液，阴极氢离子放电，破坏水的电离平衡，产生氢氧化铜，C正确；铜电极电解硫酸铜溶液，开始阴极铜离子放电，D错误；铜电极电解氯化钠溶液，阴极氢离子放电，破坏水的电离平衡，产生氢氧化铜，E正确。

（3）假如用此蓄电池电解以下溶液（电解池两极均为惰性电极），工作一段时间后，蓄电池内部消耗了0.36g水，即0.02mol水，根据方程式可知反应中转移0.02mol电子。

电解足量N（NO3）x溶液时某一电极析出了ag金属N，则根据电子得失守恒可知，金属N的相对原子质量R的计算公式为R＝

＝50ax。

（4）已知该熔融盐电池的负极的电极反应是CH4－8e－＋4CO

===5CO2＋2H2O，则正极是氧气得到电子，根据负极反应式可知，正极电极反应式为2O2＋4CO2＋8e－===4CO

。

答案　

（1）负　Fe（OH）2＋2e－===Fe＋2OH－

（2）B、C、E　（3）50ax　（4）O2＋2CO2＋4e－===2CO

（或2O2＋4CO2＋8e－===4CO

）

21、

（1）高铁酸钾（K2FeO4）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中，如图1是高铁电池的模拟实验装置：

①该电池放电时正极的电极反应式为_____________________________________

若维持电流强度为1A，电池工作10min，理论消耗Zn　　　　g（已知F＝96500C·mol－1）。

②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向　　　　移动（填“左”或“右”）；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向　　　　移动（填“左”或“右”）。

③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有_________________________________________________________________

（2）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如下图所示，电池正极的电极反应式是_________

A是　　　　。

（3）利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如下图所示。

该电池中O2－可以在固体介质NASICON（固溶体）内自由移动，工作时O2－的移动方向　　　　（填“从a到b”或“从b到a”），负极发生的电极反应式为________________。

答案　

（1）①FeO

＋4H2O＋3e－===Fe（OH）3↓＋5OH－　0.2

②右　左

③使用时间长、工作电压稳定

（2）N2＋8H＋＋6e－===2NH

　氯化铵

（3）从b到a　CO＋O2－－2e－===CO2