2019版高考化学一轮复习第6章化学反应与能量跟踪检测(二十三)化学能转化为电能——电池鲁科

1、跟踪检测（二十三）化学能转化为电能一一电池1. （2018 娄底模拟）有AB C D、E 五块金属片，进行如下实验：AB 用导线相 连后，同时浸入稀 H2SQ 溶液中， A 极为负极； C D 用导线相连后， 同时浸入稀 H2SQ 溶液 中， 电流由 X 导线TC;A、C 相连后，同时浸入稀 H2SO4溶液中，C 极产生大量气泡；B、D 相连后，同时浸入稀 H2SO 溶液中，D 极发生氧化反应；用惰性电极电解含 B 离子和 E 离电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极解析：选 D A 项，甲池中石墨电极为正极，乙池中石墨电极为负极，盐桥中阳离子向正极移动，所以向 FeC

2、b 溶液迁移，正确；B 项，反应开始时，乙中 I失去电子，发生氧化反应，正确；C 项，当电流计为零时，说明没有电子发生转移，反应达到平衡，正确；D 项,当加入 Fe2+，导致平衡逆向移动，则 Fe2+失去电子生成 Fe3+,作为负极，而乙中石墨成为正极，错误。3用如图所示装置研究电化学原理，下列分析中错误的是选项连接电极材料分析ab子的溶液，E 先析出。据此,判断五种金属的活动性顺序是（A. ABCDEB. ACDBEC.CABD. BDCAE极,极,池,解析：选 B 金属与稀较不活泼的金属作正极。电流方向则由正极T负极。HaSO 溶液组成原电池，活泼金属失去电子发生氧化反应，作负H 在正极电

3、极表面得到电子生成H2,电子运动方向由负极T正在题述原电池中,AB原电池，A 为负极；C D原电C 为负极；AC原电池，A 为负极；BD原电池，D 为负极；E 先析出，E 不活泼。综上可知，金属活动性 ACDBE2. （2018 厦门模拟 ）将反应 2Fe3+ 2 厂2F2+12设计成如图所示的原电池。0灵虢珂流计F列说法不正确的是A.盐桥中的 K+移向FeCI3溶液B. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D.2AKiK石墨铁模拟铁的吸氧腐蚀3BKK锌铁模拟钢铁防护中牺牲阳极的阴极保护法CKK石墨铁模拟电解饱和食盐水DKK铁石墨模拟钢铁防护中外加

4、电流的阴极保护法解析：选 D 若 K、K2连接，a 为石墨，b 为铁，该装置形成原电池，由于饱和食盐水 呈中性，此时铁发生吸氧腐蚀，A 正确；若 K、K2连接，a 为锌，b 为铁，该装置形成原电池，Zn 的活泼性强于 Fe,则 Zn 作负极，发生氧化反应而被腐蚀，Fe 作正极受到保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，B 正确；若 K、Ki连接，a 为石墨，b 为铁，该装置形成电解池，a 极与电源的正极相连，b 极与电源的负极相连，则 a 极为阳极，b 极为阴极，电解的总反_电解_应为 2C+ 2H2O=2OH + CI2T+ H4, C 正确；若 K、K3连接，a 为铁，b 为石墨，该装 置形成电解

5、池，则 Fe 作阳极，发生氧化反应而被腐蚀，而外加电流的阴极保护法中，被保 护的金属应与电源的负极相连，D 错误。4. 近年，科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物燃料电池。该电池包括两个涂覆着酶的电极，它们处于充满空气和少量 氢气的玻璃槽中。由于气体可以混合从而省去了昂贵的燃料隔离膜， 其工作原理如图所示。下列说法正确的是（）A. 左边为该电池的负极B. 该电池可在高温环境下使用C. 该电池负极反应为 H2-2e=2HD. 该电池正极反应为 O + 4e-=2O-解析：选 C 由电池示意图可知，H2H+,是耳被氧化的过程，通入 H2的一极为原电池 的负极，发生反应：H2-2e =2H

6、; QTH2O,是 Q 被还原的过程，通入 Q 的一极为原电池 的正极，发生反应：Q+ 4e + 4=2HO,故AD 错误，C 正确；该电池包括两个涂覆着 酶的电极，高温下会使酶变性，不能在高温下使用，B 错误。5. （2018 兰州一中月考）硼化钒（VB2）空气电池是目前储电能力最强的电池，电池结构示意图如图，该电池工作时总反应为4VB+11Q=4BO3+ 2MQ,下列说法正确的是（）A 电极 a 为电池负极，发生还原反应B.每消耗 1 mol VB2转移 6 mol 电子诧和债盐水KO1J涪灌选择性4C. 电池工作时，OH 向电极 a 移动D. VB2极发生的电极反应式为 2VB2+ 22

7、OH 22e-=VO+ 2BQ+ 11HO解析：选 D 由题图可知，空气通入电极a,显然电极 a 为正极，发生还原反应，A 错误；4 mol VB2发生反应时消耗 11 mol O2，同时转移 44 mol 电子，故消耗 1 mol VB2时转移 11 mol电子，B 错误；电池工作时，阴离子（OH）向负极（VB2极）移动，C 错误；正极反应式 为 Q + 2fO+4e=4OH,用总反应式减去正极反应式的11 倍即得负极反应式，故 VR 在负极上发生氧化反应，电极反应式为2VBa+ 22OH 22e=VO5+ 2B2Q+ 11fO, D 正确。6. （2018 福建四地六校联考）新装修的房屋会

8、释放出有毒的甲醛气体。银-Ferrozine法检测甲醛（HCHO）的原理如下（在原电池中完成氧化银与甲醛的反应）：Fcrrozinc亠* 兴一冇色配合物测定洛液的吸光度门吸光度与溶液中冇色物质的浓度成止比下列说法正确的是（）A. 其他条件相同，甲醛浓度越小，所得有色配合物溶液的吸光度越大B.电池正极的电极反应式为Ag2O+ 2H+ 2e=2A叶H?OC.30 g HCHO 被氧化时，理论上电路中通过 2mol 电子D. 理论上，消耗 HCHO消耗 Fe3+的物质的量之比为 4：1解析：选 B HCHC 中 C 为 0 价。该检测过程涉及的化学反应为2A0O+ HCHO=4AgCO+ H2O,

9、Ag+ Fe3+=Ag + Fe2+, Fe2+与 Ferrozine 形成有色配合物。吸光度与有色物质的浓 度成正比，根据反应式可推出吸光度与甲醛的浓度成正比，A 项错误；负极的电极反应式为HCHO 4e + HO=C 4，正极的电极反应式为 2Ag2O+ 4e + 4=4Ag+ 2HO, B 项正确；项错误；HCH84AX4Fe2+, 1 mol HCHOn 全反应，理论上能生成D 项错误。7.镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为xMg+放电MoS4充电 MgMd 下列说法正确的是（

10、）A.电池放电时，正极反应为MoS+ 2xe+xM（g+=MxMoS4B. 电池放电时，Mg*向负极迁移原电池中HCHOAg2（n(HCHO)=30 g30 g mol=1 mol，负极消耗1 mol HCHO,理论上电路中通过4 mol 电子，C4 mol Ag，消耗 4 mol Fe352+ C. 电池充电时，阳极反应为xMg + 2xe =xMgD.电池充电时，阴极发生还原反应生成 MoS4解析：选 A A 项，电池放电时，正极发生还原反应，由电池反应可知,MQS4为正极,6._ ,2+ _ _ _被还原，电极反应为 M0S4+ 2xe +xMg =MxMoS,正确；B 项，电池工作时，

11、阳离子向正 极移动，错误；C 项，充电时，阳极发生氧化反应，错误；D 项，电池充电时，阴极发生还原反应，Mg 为阴极，生成金属镁，错误。& （2018 江淮十校联考）利用反应 6NO+ 8NH3=7N+ 12H2O 设计的电池装置如图所示， 该装置既能有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，下列说法不正确的是（）A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B.电极 A 上发生氧化反应，电极 B 为正极C.电极 A 的电极反应式为 2NH3 6e=N+ 6H+D.当有 2.24 L（标准状况）NO2被处理时，转移电子 0.4 mol解析：选 C 由已知反应可知，反应中NO

12、为氧化剂，NH 为还原剂，则电极 A 为负极，发生氧化反应，电极 B 为正极，发生还原反应，电流由正极经导线流向负极，A、B 项正确；电解质溶液呈碱性，则电极A 的电极反应式为 2NH3 6e+ 6OH=N + 6fO, C 项错误；当有标准状况下 2.24 L（0.1 mol）NO2被处理时，转移电子为0.1 molX（4 0） = 0.4 mol , D项正确。9.我国科研人员研制出一种室温可呼吸” Na-CO2电池。放电 时该电池“吸入” CO2,充电时“呼出” CO2。吸入 CO 时，其工作原2理如图所示。吸收的全部 CO 中，有 3 转化为 NaaCO 固体沉积在多壁3碳纳米管（MW

13、CNT）I 极表面。下列说法正确的是（）A.“吸入” CO2时，钠箔为正极co2固体r电解就（NaClOr四甘醉:甲瞇）离子交换脫7B.“呼出” CO2时，Na+向多壁碳纳米管电极移动C.“吸入” CO2时的正极反应：4Na+ 3CO+ 4e=2NaCO+ CD.标准状况下，每“呼出” 22.4 L CO2,转移电子 0.75 mol解析：选 C “吸入” CO2时，是原电池，根据图示，钠变成了极，故 A 项错误；“呼出” CO2时，是电解池，阳离子向阴极移动,B 项错误；放电时该电池“吸入” CO2，吸收的 CO 有 3 转化为 NaCO 固体，有 g 转化为 C,正极反应：4Na*+ 3C

14、O+ 4e=2NaCG+ C,故 C 项正确；标准状况下，22.4 L CO2的物质的_4量为 1 mol，根据 2N&CO + C- 4e=4Na + 3COf，可知每“呼出” 1 mol CO,转移电子-mol，故 D 项错误。10.可用于电动汽车的铝一空气燃料电池，通常以NaCI 溶液或 NaOH 溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（）A.以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解质溶液时，正极反应都为Q+ 2fO+ 4e-=4OHB.以 NaOH 溶液为电解质溶液时，负极反应为Al + 3OH 3e-=AI（OH）3JC.以NaOH溶液为电解质溶液

15、时，电池在工作过程中电解质溶液的pH 保持不变D. 电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极解析：选 A 正极 Q 得电子，溶液显碱性或中性时， 正极反应都为 C2+ 2H2O+4e-=4OH-,A 项正确；铝作负极，在碱性溶液 （NaOH）中的负极反应为 Al + 4OF-3e-=Al（OH）4-, B 项错误；在碱性电解质溶液中总的电池反应式为4AI + 3O+ 4OH + 6HO=4AI（OH）4-,溶液 pH 降低，C 项错误；电池工作时，电子从负极流向正极，D 项错误。11. （2018 太原模拟）氨硼烷（NH3 BH）电池可在常温下工作，装置如图所示。该电池工作时的总反应为 NH

16、BH+ 3H2Cb=Nl4BO + 4H2O。下列说法正确的是（）威了咬撫膜A. 负极附近溶液的 pH 增大B. 正极的反应式为 Q+ 2H + 2e=2HOC. 电池工作时，BQ 通过质子交换膜向正极移动D. 消耗 3.1 g 氨硼烷，理论上转移 0.2 mol 电子Na+向钠箔电极移动，故8解析：选 B 根据装置图可知，电池负极反应为BH- 6e-+ 2H2O=N4BO+ 6H+,正极反应为 3fQ + 6e-+ 6H+=6hJOo 根据负极反应，负极附近溶液的 pH 减小，故 A 错误, B 正确；电池工作时，BQ 不能通过质子交换膜，故 C 错误；消耗 3.1 g 氨硼烷，理论上转 移

17、 0.6 mol 电子，故D 错误。12. （2018 陕西一检）钠硫电池以熔融金属钠、 熔融硫和多硫化钠（NazS）分别作为两个电极的反应物，固体 Al2C3陶瓷（可传导 Na*）为电解质，其原理如图所示：用电榕或电窃Na坷-固体电解我（A12O3）-Na熔融呂和N曲Na+1F 列说法正确的是（）A. 放电时，电极 A 为正极B. 充电时，Na*从电极 A 向电极 B 迁移C. 充电时，电极 B 反应式为 sX_ 2e_=xSD.该电池工作的适宜温度应控制在25C左右解析：选 C 放电时，熔融 Na 发生氧化反应，电极 A 为负极，A 项错误；充电时，电极A 为阴极，电极 B 为阳极，电解池

18、中阳离子从阳极向阴极迁移，B 项错误；充电时，阳极上sX失电子，发生氧化反应，电极反应式为Sx 2e=xS, C 项正确；该电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠分别作为两个电极的反应物，因此该电池工作时应保证Na、S 均为熔融状态，而 25C左右时 Na、S 均为固态，D 项错误。13. 一种锂钒氧化物热电池装置如图所示。其电池总反应为xLi + LiV3Q=Lii+xVO。工作时，需先引发铁和氯酸钾共晶盐 敏酸钾反应使共晶盐融化。下列说法正确的是（）A. Li-Si 合金为该热电池的正极B. 电池放电时，Cl移向 LiVsQ电极C. LiCl-KCl 共晶盐可用 LiCl 和 KCI 的混合水

19、溶液代替D.放电时，正极反应式为LiV308+xLi+xe=Lii+xVsQ解析：选 D 由电池总反应可知，Li 被氧化生成 Li+，故 Li-Si 合金是该热电池的负极，LiV3O8是正极，A 错误；电池放电时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故Cl 移向Li-Si 合金电极，B 错误；Li 是活泼金属，可与水反应生成 LiOH 和 Hz,故不能用 LiCl 和 KCl 的混合水溶液代替 LiCl-KCl 共晶盐，C 错误；放电时，正极上LiV308得电子被还原，则电9极反应式为 LiV3O8+xLi+xe =Lii+XV3Q, D 正确。14.直接乙醇燃料电池（DEFC）具有很多优点，

20、引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙 醇燃料电池。10(1) 三种乙醇燃料电池中正极反应物均为 _(2) 碱性乙醇燃料电池中，电极 a 上发生的电极反应式为使用空气代替氧气，电池工作过程中碱性会不断降低，其原因是(3)酸性乙醇燃料电池中，电极b 上发生的电极反应式为通过质子交换膜的离子是 _。(4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时,_ (填“ a”或“ b”)移动，电极 b 上发生的电极反应式为解析：(1)燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入氧气或空气的一极为正极，三种乙 醇燃料电池中正极反应物均为氧气。(2) 碱性乙醇燃料电池中，电极 a 为负极，电极反应式为 GH5O

21、H 16OH- 12e-=2COr+11H2O,使用空气代替氧气，空气中的CO 会与 KOH 溶液反应，降低溶液的碱性，同时反应中也会消耗 KOH 所以电池工作过程中碱性会不断降低。(3) 酸性乙醇燃料电池中，电极 b 为正极，电极反应式为 Q+ 4H+ 4e-=2HQ 质子交 换膜能够使质子(H+)通过。(4) 根据图示可知，a 为负极，原电池中阴离子由正极向负极移动，所以CO-向电极 a移动；电极 b 为正极，由图示可知， CO 也参与了正极的反应，电极反应式为 Q + 2CO+ 4e-=2C=-534.2 kJmol-1写出肼和 N2O4反应的热化学方程式： _(2) 肼 -空 气燃 料电 池是 一 种碱 性电池 ，该 电池 放 电时 ， 负极 的电 极反 应 式为(3) 科研人员开发出一种由甲醇和氧气构成，以强碱作电解质溶液的新型手机电池，充一次电可供手机连续使用一个月， 则通入甲醇的是 _( 填“正”或“负” )极， 写出该电池的负极反应式： _ 。(4) Zn-MnQ2干电池应用广泛，电解质溶液是 ZnCl2-NH4Cl