2020届高三化学二轮选择题提升练:——新型金属电池【答案+解析】_第1页
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1、第3页,共28页2020届高三化学二轮选择题提升练:新型金属电池【答案+解析】故唧1 .某蓄电池反应式为Fe+ Ni2O + 3HO病Fe(OH)+2Ni(OH)2。下列推断中正确的是()放电时,Fe为正极,Ni2Q为负极充电时,阴极上的电极反应式是 Fe(OH)2 + 2e =Fe20H充电时,Ni(0H)2为阳极蓄电池的电极必须是浸在某碱性溶液中A. B . C . D .D 由放电时的反应可知,Fe发生氧化反应,Ni2O3发生还原反应,即正极 为Ni20,负极为Fe,错误;充电可以看作是放电的逆过程,即阴极为原 来的负极,放电时负极反应式为 Fe+ 2OH2e=Fe(0H),充电过程中阴

2、 极反应式为Fe(OH)2+2e =F»20H ,正确;充电是放电的逆过程,即 阴极为原来的负极,阳极为原来的正极,因此充电时,Ni(0H)2为阳极,正确;Fe(0H)2、Ni(0H)2只能存在于碱性溶液中,在酸性条件下与印反应,正确。2 .高铁酸钾(KzFeO)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:电流热席钱陂钾关于高铁电池以下说法错误的是()A.放电时正极电极反应式为: FeO2 + 4凡03e =Fe(QH)+ 50HB.盐桥中盛有KCl饱和溶液,向右池移动C.由图2知,高铁电池的优点为:使用时间长,电压稳定D.电池工作一段时

3、间后,电解质 KQH勺总物质的量增加B 根据电池装置,Zn为负极,C为正极,正极上KFeQ发生还原反应生成 Fe(QH)3,电极反应式为:FeO +4H.Q+ 3e =Fe(QH)+ 5QH, A 项正确;盐 桥中阳离子向正极移动,即 向左移动,B项错误;由图2知,高铁电池和 高能碱性电池相比,使用时间长,工作电压稳定, C项正确;Zn电极电极反 应式为Zn- 2e +2QH=Zn(QH)和正极组合,电池总方程式为: 2K2FeQ+ 3Zn+8HQ=2Fe(QH升3Zn(QH%+ 4KQH 故 KQH总物质的量应增加。3. 2019新课标出为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵

4、状Zn (3DZn)可以高效沉积ZnQ勺特点,设计了采用强碱性电解质 的3D-ZnNiQQH!次电池,结构如下图所示。电池反应为放电Zn(s)+2NiQQH(s)+H2Q(l)本南 ZnQ(s)+2Ni(QH)2(s)。Ju电卜列说法错误的是尼龙保护层导电堤圈A.三维多孔海绵状ZnM有较高的表面积,所沉积的ZnQ散度高B.充电时阳极反应为 Ni(QH)2(s)+QH-(aq)-eNiQQH(s)+HQ(l)C.放电时负极反应为 Zn(s)+2QH-(aq)-2eZnQ(s)+H2Q(l)【答案】D【解析】A、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,吸附能力强,所沉积的ZnO分散度高,A正确;B、充

5、电相当于是电解池,阳极发生失去电子的氧化反应,根据总反应式可 知阳极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH电极反应式为Ni(OH)2(s) +OH(aq)-e =NiOOH(s)+H2O(l) , B正确;C、放电时相当于是原电池,负极发生失去电子的氧化反应,根据总反应式 可知负极反应式为 Zn(s) +2OH(aq)-2e- = ZnO(s) + HO(l) , C正确;D原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则放电过程中OH1过隔膜从正极区移向负极区,D错误。4.铝电池是重要的海洋电池之一,以高纯铝为负极, 铝铁合金为正极,海水为电解质溶液,工作原理如图 所小。下列说法正确的是A.

6、正极制成鱼鲤状的目的是增大铝铁合金与海水中溶解氧的接触面积B.该电池工作时,铝铁合金比高纯铝更容易被腐蚀C.负极反应式为:??+ ?+ ?= ?D.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铝电极【答案】A【分析】本题考查原电池知识,涉及金属腐蚀、新型电池和电池运用中的注意事项等 知识,难度不大。【解答】A.正极由氧气参加反应,海水中溶解氧与正极的接触面积越大,放电效率越 高,故A正确;B.高纯铝作负极,发生氧化反应被消耗,故 B错误;C.正极反应式为:Q+2HO+4e=4OH,故C错误;D.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铝电极,故 D错误故选A。5.镁电池是欧盟”展望2020”科研计划项目(E-

7、MAGIC ,镁作为阳极材料, 允许有较高的能量密度,比锂电池储能效率更高、更便宜、更安全。镁燃料 电池以镁合金作为电池的一极,另一极充入氧化剂(如:过氧化氢、次氯酸 盐等)。下列有关说法不正确的是A.镁燃料电池中镁合金为负极,发生氧化反应ao?+ ?=B.上图电池的总反应式为:??+?= ?(? ”?C.上图电池在放电过程中??移向镁电极D.酸性电解质的镁一过氧化氢燃料电池正极反应为: ?【答案】D【分析】本题主要考查原电池工作的基本原理,电极反应式的书写等,高频考点, 难度一般。【解析】A.镁燃料电池中,负极金属镁发生失电子的氧化反应,故 A正确;B.放电时ClO-在正极反应得电子,Mg4

8、负极失去电子,总反应为M什ClO+ H2O= Mg(OH); + C1 | ,故 B 正确;C.在电池工作过程中,阴离子移向负极(即镁电极),故 C正确;D.电解质溶液显酸性,不会有OH生成,正确的写法H2O + 2e +rf = 2H2O, 故D错误; 故选D。6.新型可充电镁一澳电池能量密度高,循环性能优越,在未来能量存储领域潜力巨大。其工作装置如图所示。下列说法不正确的是()A.该电池不能采用水溶液做为电解质溶液充电B.电池的总反应为??+ ?. ?+ ?放电C.电池工作时,右侧电极区???勺浓度增大D.该装置可实现化学能与电能的相互转化【答案】B【分析】本题考查电解池和原电池的工作原理

9、,电极反应式的书写等,难度较大。 【解答】A.该电池不能采用水溶液做为电解质溶液,在水溶液中根据阳离子放电顺序,没法实现Mg+一 Mg故A正确;B.可充电镁一澳电池中镁为负极,则电池的总反应中Mgr>Mg+的过程应该是放电,故B错误;C.电池工作时,右侧电极区Br3-+2e-=3Br一,所以Br-的浓度增大,故C正确;D.该装置为可充电电池,所以可实现化学能与电能的相互转化,故D正确,故选Bo7 .全固态锂硫电池是一种新型电池, 具能量密度约为一般电子设备中广泛使用的锂离子电池的4倍,且成本更低廉。已知锂硫电池的总反应为:2Li+S ? Li 2S,用此电池作电源电解足量的 AgNO容液

10、,其工作原理如图所示卜列有关说法正确的是()甲乙第5页,共28页A.乙池溶液中的NO?移向铁电极8 .乙池石墨电极反应式为??+ ? = ?C.甲池充电时,锂电极发生氧化反应D.甲池中消耗14g锂,乙池中产生???气(标准状况下)【答案】D【分析】本题考查学生二次电池中电极反应的书写以及计算知识,注意原电池和电解池的工作原理是关键,难度中等。【解答】A.甲为原电池,其中Li电极为负极,所连接的Fe电极为阴极,S电极为正 极,所连接的C电极为阳极,电解池中N。移向阳极(C电极),故A错误;B.石墨电极为阳极,其电极反应式为 2代O-4e=OT+4h+,故B错误;C.甲池充电时,Li电极为阴极,L

11、i+得电子发生还原反应,故 C错误;D.根据得失电子守恒有4LiQ,乙池产生O的物质的量为0.5mol ,故D 正确;故选D。8.某种聚合物锂离子电池放电时的反应为Li i-xCoO+LixC6=6C+LiCoO,其电池如图所示.下列说法不正确的是()A.放电时,????发生氧化反应B.充电时,??通过阳离子交换膜从左向右移动C.充电时将电池的负极与外接电源的负极相连D.放电时,电池的正极反应为???? ?= ?【解析】解:A.根据图片知,放电时,左边电极是负极,LixC6失电子发生氧化反应,电极反应式为 Li xC6-xe-=C6+xLi +,故 A 正确;8 .充电时,阳离子向阴极移动,阴

12、极是左边电极,所以Li +通过阳离子交换膜从右向左移动,故B错误;C.充电时,电池的负极要恢复原状,应该得电子发生还原反应,则应该与外接电源负极相连,故C 正确;D.放电时,右边电极是正极,电极反应式为 Lii-xCoOxLi+xe-=LiCoQ,故D 正确;故选B根据电池反应式知,负极反应式为Li xC6-xe - =C6+xLi +、正极反应式为Li i-xCo(2+xLi+xe=LiCoQ,充电时,阴极、阳极反应式与负极、正极反应式 正好相反,据此分析解答9 . 据报道,最近国际上研制出了一种新型锂离子电池,该电池的总反应方程放电式为 Li 15Si 4+15NiO2 ? 4Si+15L

13、iNiO 2。下列说法中正确的是()充电A. 放电时 , 电池内部?+?由正极向负极移动?B. 每转移 ?. ? mol 电子 , 有?. ? g Si 发生转化C. 放电时负极得电子, 质量减轻D. 充电时 , 阳极的反应式为?-?- = ?+? ?+?【答案】 D【分析】本题考查了原电池原理和电解池原理的应用,注意把握电极的判断和电极方程式的书写,题目难度不大。【解答】A、原电池中阳离子向正极移动,则放电时,电池内部Li+由负极向正极移动,故A 错误;R正极反应为:Li i5Si4+15e=4Si+15Li +,每转移0.4 mol电子,生成Si为 0.1067mol, WJ为 3.0g,

14、故 B错误;C放电时,负极上失电子发生氧化反应,故C错误;E. 阳极上LiNiO 2失电子,则充电时, 阳极的反应式为LiNiO 2-e-=NiO2+Li+,故D正确.故选D。10 .一种高能纳米级Fe$和镁的二次电池的工作原理为:Fe3&+4Mg3Fe+4MgS装置如图所阻小。下列说法不正确的是A.放电时,镁电极为负极B.该二次电池不能以强酸性溶液作为电解质溶液C.充电时,阴极的电极反应式为?+?嚷 ?+ ?KD.图中所示离子交换膜应使用阳离子交换膜【答案】DA.放电时,Mg失电子发生氧化反应,则Mg是负极,故A项正确;B.若以强酸性溶液作为电解质,则放电时正极发生的反应为H+得电子

15、,生成H2,不是Fe 3 s 4中F e元素得电子,生成铁单质,故不能以强酸性溶液作为电解质溶液,B项正确;C.充电时,原电池的负极与电源的负极连接,发生还原反应,阴极的电极反应式为故C项正确;D .原电池的负极与电源的负极连接,原电池的正极与电源的正极连接,则 左侧为阳极,右侧为阴极,充电时S之一应移向阳极,即从阴离子交换膜右侧向左侧迁移,故D项错误。11 .电化学在日常生活中用途广泛,如图是镁一次氯酸钠电池,电池总反应为M什ClO + H2O Cl +Mg (OH 2;,下列说法不正确的是()慵性iHflft (ft壁附昔佛化制)A.镁电极是该电池的负极B.惰性电极上发生氧化反应C.正极反

16、应式为??+? ?+ ?= ? ?D.进料口加入NaClO溶液,出口为NaCl溶液【答案】B该原电池中,镁作负极,负极上镁失电子发生氧化反应,负极反应为Mg-2e=Mg+,电池反应式为 Mg+ClO+HO=Mg(OH)J +Cl-,正极上次氯酸根离 子得电子发生还原反应,正极反应为 ClO-+HO+2e=Cl-+2OH。A.镁电极是该电池的负极,故A正确;B.惰性电极为正极,发生还原反应,故 B错误;C.正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应,正极反应为ClO-+H2O+2e=Cl-+2OH,故 C正确;D.进料口加入NaClO溶液,出口为NaCl溶液,故D正确。故选Bo12.中国科学院深圳技术

17、研究院唐永炳团队成功研制出一种全新的铝一石墨双离子电池(?摩用石墨、铝锂合金作为电极材料,以常规锂盐和碳?酸酯浴剂为电解放。电池反应式为??+ ?+ ?+?-?+ ?其工作原理如图所示,下列说法正确的是()A.放电时,石墨电极为负极B.放电时,外电路电子由a经负载流向bC.充电时,电解质溶液中??石墨电极区迁移第9页,共28页D.充电时阳极反应式为??- ? + ?【答案】D【分析】本题主要考查的是新型电池的工作原理,掌握原电池和电解池的工作原理是 解题的关键。【解答】A.由电池的工作原理可知,放电过程中,铝锂合金失去电子,是电池的负极, 故A错误;B.放电时,外电路电子由b (负极)经负载流

18、向a (正极),故B错误;C.充电时,阳离子向阴极移动,??铝锂合金电极区迁移,故 C错误;D.由电池的总反应式可知,充电时阳极是PF-放电,电极反应式为??- ? + ?= ?故 D正确。故选D。放电13.用一种镁二次电池(反应为:xMg+ MoS? MgMoSO连接甲、乙装置进 充电行电解。如图所示,a、b、c均为石墨电极,d为Fe电极,电解时d极有气 体放出。下列说法不正确的是()cusa溶液袍和kci溶液甲乙A.甲装置中a的电极反应为??? ?= ?2?忏??B.放电时镁电池正极的电极反应为 ??+ ? ?冬?-C.当d极产生??标注状况)气体时,b极增重?【答案】C【分析】本题考查了

19、原电池和电解池的工作原理应用,电极判断,电极反应书写,电 子转移的计算应用,明确两个烧杯中的电极反应是解答本题的关键,并注意 装置特点及电子守恒来解答,题目难度中等。A.a、b、c均为石墨电极,d为Fe电极,电解时d极有气体放出,d电极是 阴极,惰性电极电解KCl溶液,阳极上是氯离子失电子,2Cl-2e-=Cl2T ,阴 极上是氢离子得电子,2H+2e=HT,由两极上的电极反应可以得到总反应为 2C1-+2HO?曼HJ+CI2T+2OH, d极气体为氢气,d相连的为电源负极,a相连的为电源正极,a为电解池阳极,发生4OIH-4e-=Ot+2H.O),故A正确;B.放电时,Mo&被还原,

20、为原电池正极反应,发生还原反应,电极反应式为Mo&+2xe=MoS42x-,故 B 正确;C.d极气体为氢气,2H+2e=H4 ,当d极产生0.56L (标准状况)即0.025mol 气体时,转移电子数为:0.05mol ,甲池中阳极a电极反应:4OH-4e-=2HO+O T ;阴极 b 电极反应为:2Cuf+4e-=2Cu; b 极增重 0.025mol x 64g/mol=1.6g , 故C错误;D.放电时甲池为电解池,电解硫酸铜溶液,SO2-移向阳极,即a电极,故D正确。故选Co虹14.已知:镁电池的总反应为:海冲通,某车载锂离子电池 交型放电的总反应为:LifCaq+Lkq ?

21、 LiCoGD下列说法正确的是0充电A.镁电池放电时4曾“向负极移动B.用镁电池给车载锂离子电池充电时连接方式如上图所示C.锂离子电池放电时,负极的电极反应式为:=sLi*+GD.镁电池充电时,阳极发生的反应为:卜期新-益M二Ms治【答案】D【分析】本题主要考查的是化学新型电源,掌握原电池和电解池的工作原理、电极反 应式的书写是解题的关键,难度中等。【解答】A.镁电池放电时,阳离子向正极移动,镁离子应向正极移动,故 A错误;B.车载锂电池充电时,。电极得电子生成LixQ,为阴极,该电极应连接电源 的负极,即应连接Mg电极,故B错误;C.锂离子电池放电时,负极的电极反应式为:LixC-xe-=X

22、Li+G,故C错误;D.由镁电池的总反应可知,阳极发生的反应为:Mo$2x-2xe-=M(oS4,故D正确。故选D。15. 一种新型的铝离子可充电电池的示意图如下,已知放电时电池反应为第13页,共28页?f? 下列说法正确的是()A.放电时,??向铝极移动B.放电时,电能转化为化学能C.充电时,阳极发生的反应为??- ?= ?涉?+ ?D.充电时,离子液体中???柏勺浓度不断变小【答案】C【分析】本题考查学生二次电池的工作原理以及原电池和电解池的工作原理知识, 于综合知识的考查,难度一般。【解答】A.放电时,形成原电池,??向正极即VO极运动,故错误;B.放电时,形成原电池,化学能转化为电能,

23、故错误;C.充电时,形成电解池,阳极发生氧化反应的反应为 ??- ?+ ?,故正确;D.充电时,形成电解池,阳极生成离子 ??,阴极消耗???+,且数目一致, 液体中??r+的浓度基本不变,故错误。故选Co16.高温时通过以下反应制备金属铝。用铝制作的“快速放电铝离子二次电池”的原理如图所示(EM为有机阳离子)。AI2O (s) +AICI3 (g) +3C (s) =3AlCl (g) +3CO(g)AI II II - 1H = akJ , mol3A1C1 (g) =2Al (l ) +A1C1 3 (g)AH2= bkJ mol-1AI2O (s) +3C (s) =2Al (l) +

24、3CO(g)AH3下列说法正确的是()A.该电池放电时的负极反应方程式为 ????+ ?B. ?< ?C.该电池充电时石墨电极与电源负极相连D. ?彷?)+ ?(?)?+?(?)?= (?- ?)?【答案】A【分析】本题考查盖斯定律的应用,原电池以及电解池的相关知识,有一定难度,明 白放电时铝为负极被氧化,其逆过程就是充电时为阴极被还原,石墨电极为正极发生还原反应,其逆过程就是充电时作阳极发生氧化反应是解题关键。【解答】A. 放电时铝为负极,被氧化生成Al 2Cl -? ,负极反应方程式为Al 3e 7A1C1?=4AlzCl ?,故 A 正确;B.根据盖斯定律:十二,因此A H3=(a

25、+b) kJ - mol1,由于和不能 确定是放热还是吸热,所以A H3无法确定,故B错误;C. 石墨电极在原电池时作正极发生还原反应,则充电时应该与外接电源的正极相连发生氧化反应,故 C错误;D.根据盖斯定律:十二,因此Al2Q(s) + 3C(s)=2Al(l) +3CO(g)AH3 = (a+b) kJ mol1, 故 D错误。故选A。17. 碳呼吸电池被科学美国人评为近几年十大创新技术之首,电池的电极材料采用的是铝和多孔碳,铝、二氧化碳在电池内部发生反应,产生电能并生成 Al 2( C2O4) 3。下列有关说法中错误的是()A. 负极反应式:?-? ?- ?= ?+B. 正极反应式:?

26、+ ?- ?= ? ?-C. 每得到1mol 草酸铝 , 电路中转移3mol 电子D. 电池放电时? ?- 由正极向负极迁移【答案】 C【分析】本题旨在考查学生对原电池的工作原理、电化学的综合计算的应用。【解答】A.负极反应式:Al 3e =Al",故A正确;B.正极反应式:2CO+ 2e=?需-,故B正确;C.1mol 草酸铝含 2mol 铝离子和 3mol 草酸根离子,故每得到 1mol 草酸铝,电路中转移 6mol 电子,故 C 错误;D.原电池中,阴离子向负极移动,故电池放电时 ??-由正极向负极迁移, 故D正确。故选C。18.加拿大MagPower system公司研制的镁

27、一??金电池采用海水做电解质溶 液,具结构图如图所示,下列说法错误的是()镁合金A.正极反应式为:?%?+ ?+ ?+?= ?0?B.电池工作时,负极区产生的??+通过阳离子交换膜进入正极区以维持电解质溶液呈中性C.电池工作时,正极区的??:?的通过阴离子交换膜进入负极区以维持电解质溶液呈中性D.每向外电路提供??光上消耗硫酸?【答案】B【分析】本题主要考查原电池的工作原理, 要求掌握电极反应方程式的书写和电化学计算,难度不大。判断交换膜的类别是解答关键。【解答】若离子交换膜为阳离子交换膜,则 H会与镁合金发生反应,则应选择阴离子 交换膜。A.H2Q具有氧化性,应为原电池的正极,被还原,电极反

28、应式为:H2Q+2l4+2e=2HO,故 A 正确;B.使用阴离子交换膜,不允许 Mg+通过,故B错误;C.负极产生Mc2+,电池工作时,正极区的SO2-通过阴离子交换膜进入负极区 以维持电解质溶液呈中性,故 C正确;D根据正极电极反应式可知,每向外电路提供 Imole ,消耗ImolHf,则理论上消耗硫酸0.5mol ,故D正确 故选B。19.2017年5月23日交通运输部在南海华阳礁举行华阳灯塔和赤灯塔竣工发 光仪式,宣布两座大型多功能灯塔正式发光并投入使用。灯塔可用镁海水电 池提供能源,具装置如图所示。下列有关海水电池的说法正确的是()阳离子交排膜A. Mg电极为电池的正极B.该电池工作

29、一段时间后左侧溶液质量减轻C.正极的电极反应式为????+ ?+ ?+?= ?D.每转移2 mol电子,??交换膜左侧向右侧迁移【答案】C【分析】 本题考查原电池的工作原理及其相应的电极反应式的书写,难度一般。【解答】该海水电池的负极材料是金属镁,发生失电子的氧化反应,正极材料的金属 活泼性比金属镁的差,该电极上发生得电子的还原反应,原电池是将化学能 转化为电能的装置,根据电子守恒以及电子转移知识来回答判断。A.由分析可知:Mg电极为电池的负极,发生氧化反应,故 A错误;B.该电池工作一段时间后,左侧溶液质量不变,故 B错误;C.正极是过氧化氢发生还原反应,其电极反应式为HO + 2e + 2

30、印=2HO,故C正确;D.原电池中离子移动方向是:正向正,负向负,故氢离子从右向左移动,故D错误。故选C。20 .铝电池是重要的海洋电池之一,以高纯铝为负极, 铝铁合金为正极,海水为电解质溶液,工作原理如图 所小。下列说法正确的是()A.该电池可长时间进行保存B.该电池工作时,铝铁合金比高纯铝更容易被腐蚀C.用稀硫酸代替海水有利于延长电池的使用寿命D.正极制成鱼鲤状是为了增大其与水中溶解氧的接触面积21 .浙江大学高分子科学与工程学系研制出新型铝锂 -石墨烯电池,1.1 s便可充电完成,并展现出耐热、抗冻等优异特性,显示出广泛的应用前景。电旗也池反应原理为??+?/??)言+ &+ L

31、7 - PEJ ,电池结构如图所示。下列说法正确的是A.放电时外电路中电子向铝锂电极移动B.放电时正极反应为瑞-C/PH?C.充电时,应将石墨烯电极与电源负极相连D.充电时,若电路中转移1 mol电子,则阴极质量增加9 g【答案】B【分析】本题考查了原电池和电解池原理,侧重考查分析判断及知识综合运用能力, 明确题给信息的含义、各个电极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反 应式的书写,题目难度不大。【解答】A.由电池原理和电池结构图可知,放电时铝锂电极作负极,石墨烯电极作正 极。在原电池中,电子由负极移向正极,所以放电时外电路中电子向石墨烯 电极移动,A错误;B.放电时,正极石墨烯电极中G(P

32、F。得电子转化为PF和G,电极反应式为 CUPKJ+ L - PFR 1y 1 , B 正确;C.石墨烯电极作原电池的正极,充电时应与电源的正极相连,C错误;D.充电时为电解池,阴极锂离子发生得电子的还原反应,电极反应式为Al+Li +e-=AlLi ,可知每转移1 mol电子阴极质量增加7g, D错误。 故选Bo22 .斯坦福大学化学家戴宏杰率领的团队研制出一种可在一分钟内完成充放 电的超常性能铝离子电池,该电池采用新型石墨( C)和铝作电极,内部用 AlCl 4一和有机阳离子构成电解质溶液,已知负极电极反应式为 Al-3e +7A1C14=4Al 2CI7 o下列说法错误的是A.充电时,该

33、电池负极应连接外接电源的负极B.放电时,电子从铝电极流出经过电解质溶液到达石墨电极C.充电时,阳极的电极反应为:??+ ? = ?D.放电时,电路中每转移1mol电子,负极的质量就减轻9g【答案】B【分析】本题考查二次电池的工作原理和原电池、电解池的工作原理,为高频考点, 侧重学生的分析能力的考查,属于综合知识的考查,难度中等,注意把握电极的判断方法和电极方程式的书写以及有关计算。【解答】A.充电时,该电池负极应连接外接电源的负极,故 A正 确;B.放电时,铝是活泼金属,铝为负极,不活泼石墨为正极,则电子从铝电极 流出经过导线流向正极石墨电极,电子不能在电解质溶液中流动,故 B错1 口京;C.

34、充电时,阳极发生氧化反应,则电极反应为:C.+A1C1 4-e= CnAlCl4 ,故C正确;D.放电时,负极发生氧化反应生成铝离子,根据电荷守恒,电路中每转移1mol 电子,负极减少1/3mol的铝,即质量就减轻?代?= ?故D正确。故选Bo实验操作实验现象结论A加热盛有少置NHHCOSI体的 试管,并在试管口放置湿润的 红色石蕊试纸后蕊试纸艾然NHHCO®碱性B向某无色溶液中滴加稀盐酸, 将产生的无色气体通入品红 溶液品红溶液褪色原溶液中一定含有SO2-C向2支各盛肩2mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴 相同浓度的NaCl和NaI溶液一只试管中产生 黄色沉淀,另一 支中无明

35、显变化相同温度卜,AgCl在 水中的溶解度大于 AgI的溶解度D在以镁、铝为电极,氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池装置中镁表面有气泡产生金属活动性:Al>Mg23.由下列实验和现象能推出相应结论的是()A. AB. BC. CD. D第19页,共28页【答案】C【解析】解:A.氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可知分解生成氨气, 但不能说明NHHCO®碱性,故A错误;B.气体可能为二氧化硫或氯气,则原溶液中可能含SO2-或ClO-,故B错误;C. Ksp小的先沉淀,则由现象可知相同温度下,AgCl在水中的溶解度大于AgI的溶解度,故C正确;D.镁、铝为电极,氢氧化钠溶液为电解质溶

36、液的原电池装置中,Al为负极,但金属性Mg大于Al ,故D错误; 故选:C。A.氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝;B.气体可能为二氧化硫或氯气;C. Ksp小的先沉淀;D.镁、铝为电极,氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池装置中,Al为负极。24.锌、铁、镁、铝、锂等金属都可以用在金属燃料电 池中.某金属燃料电池的基本结构如图所示,其中 Y电 极为石墨.下列说法正确的是()A.该电池工作时,电子沿? 一电解液一?叱极流动B.若M为铝,则该电池工作时溶液的pH将不断增大?C.若M为镁,则该电池反应的化学方程式为???? =D.若M为铁,则该电池工作时负极发生的反应为 ??? ??-=?+ 【答案】D【

37、解析】解:A.该装置是原电池,M易失电子发生氧化反应为负极,则Y为正极,电子沿M-负载一 Y电极流动,故A错误;B.若M为铝,则电池反应的化学方程式为 4Al+3O2+6HO=4Al (OH 3,溶 液的pH不变,故B错误;C若M为镁,则该电池反应的化学方程式为 2Mg+(2+HO=2MgOH 2,溶 液的pH不变,故C错误;D.若M为铁,发生吸氧腐蚀,负极上 Fe失电子发生氧化反应,负极发 第20页,共28页生的反应为Fe-2e-=Fe2+,故D正确;故选D.该原电池中,金属失电子发生氧化反应,所以M为负极、Y为正极,A.放电时,导致从负极沿导线流向正极;B.若M为铝,发生吸氧腐蚀,电池反应

38、式为 4Al+3Q+6HO=4Al (OH 3C若M为Mg发生吸氧腐蚀,电池反应式为 2Mg+O+H2O=2Mg(OH 2; D.若M为铁,发生吸氧腐蚀,负极上 Fe失电子发生氧化反应.本题考查化学电源新型电池,侧重考查原电池原理,明确各个电极上发生的电极反应是解本题关键,会书写电极反应式,易错选项是A,注意电解质溶液是利用阴阳离子定向移动形成电流的,电子不加入电解质溶 液.25.采用金属镁作负极的可充电镁电池具有资源 丰富、理论比能量高等优点。南京大学研究发现 新型镁电池负极材料TiO2x, TiO2x晶体中存在的 晶体缺陷可用于提高导电性和提供镁离子储位, 该电池的工作原理如图所示,下列有

39、关说法正确 的是A.放电时,a电极电势低于b电极B.充电时,??牛向a电极移动C.放电时,负极的电极反应式为?- ? ?+?D.充电时,当有??输?时,b电极的质量减少?????【答案】C【分析】本题考查了二次电池,侧重基础知识的考查,难度中等。【解答】A.新型镁电池负极材料TiO2x,放电时,a为正极,b为负极,a电极电 势高于b电极,故A错误;B.充电时,a为阳极,b为阴极,Mg+向b电极移动,故B错误;C.放电时,负极的电极反应式为 MgTiO2 x- 2ne =nM(g+ + TiO2 x,故C正确;D.充电时,当有0.2 mol e一转移时,b电极上镁离子得电子生成镁单质, 质量增加

40、2.4g ,故D错误。故选C。26.用镁次氯酸钠燃料电池作电源模拟消除工业酸性废水中的C2O2-的过程(将Cr2O2-还原为Cr3+),装置如图所示。下列说法错误的是()A.金属铁电极的电极反应式为????=?+B.装置中电子的流动路线是 C电极惰性电极一金属铁电极一??fe极C.装置工作过程中消耗??? g Mg,理论上可消除??? mol ?牵?-D.将???咒?-处理后的废水比原工业废水的 pH大【答案】B【解析】解:A、阳极上铁失去电子,阳极的电极反应式为Fe-2e=Fe2+,故A正确;B、电子不能进入溶液中,装置中电子从负极一阴极,阳极一正极,即电子 从c电极一惰性电极,金属铁电极一

41、 d电极,故B错误;C、由Mg-2e-=Mg+, Fe-2e-=Fe2+,根据各电极上转移电子数相等和Cr2Q2-+6FT+14l4=2Cr3+6Fe3+7HO得到关系式为 6Mg 6Fe2+Cr2c2-7,装置工 作过程中消耗14.4gMg即0.6molMg时,理论上能消除O.lmolCr 2。2-,故C 正确;D 将 Cr2O2-处理过程发生反应:Cr2O2-+6Fe2+14H!=2Cr3+6Fe3+7HQ 所以处 理Cr2O2-时消耗废水中的H+,废水中H浓度减小,pH增大,故D正确; 故选:B。根据工业酸性废水中的Cr2O72-还原为Cr3+可知,图中惰性电极为阴极,金属 铁是阳极,阳

42、极反应式是Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式是2H+2e=Hj ,则Cr2O2-7 离子向金属铁电极移动,与亚铁离子发生氧化还原反应生成的Cr3+与惰性电 第21页,共28页极附近的OHK合转化成Cr (OH 3除去,即将Cr2O2-处理过程发生反应:Cr2O2-+6Fe2+14Hk2Cr3+6Fe3+7HQ 据此分析解答。27 . 我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。 电极总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3, 下列说法中不正确的是A. 正极反应为?+ ?+ ?- ?= ?-?B. 电池工作时, 电流从铝电极沿导线流向铂电极

43、C. 以网状的铂为正极, 可增大与氧气的接触面积D. 该电池通常只要更换铝板就可继续使用【答案】 B【分析】本题考查原电池原理和电极反应式的书写,题目难度一般。由电极总反应为4Al+3O2+6HO=4Al(OH%可知,铝做负极,失去电子,电子流 向正极。【解答】A.正极反应为 O+2HO+4e=4OH,故A正确;B.电池工作时,电子从铝电极沿导线流向铝电极,故 B错误;C. 以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积,故C 正确;D.该电池通常只要更换铝板就可继续使用,故D正确。故选 B。28 . 处理锂离子二次电池正极废料铝钴膜(含有LiCoO2、 Al 等) 的一种工艺如下,下列有关说法不正

44、确的是NaOH(NHiKaO*“碱爱"班卜J '艘港旅* 净化“融 )L| CoCQ4B.酸溶时??秋还原D.铝、钻产物可再利用A.碱浸的目的是溶解铝C. ?初??/?可改用浓盐酸【答案】B【分析】本题以工艺流程为载体考查物质的制备和回收,解答这类问题应明确流程以及相关的化学知识,试题难度一般。【解答】A.由于铝钻膜中含有铝,因此碱浸的主要目的是溶解其中的铝单质,故A正确;B.LiCoOz- Co粘元素被还原,说明酸溶时过氧化氢做还原剂,被氧化,故B错误;C.硫酸和过氧化氢的作用分别为提供酸性环境和还原剂,而盐酸既可提供酸性环境,同时氯离子又具有还原性,故 C正确;D.根据流

45、程分析,铝和钻元素可以回收再利用,故D正确。故选Bo29 .铝空气电池是由铝合金电极、空气电极、中性或碱性水溶液构成的。下 列说法正确的是A.空气电极是负极B.电子由铝合金电极经电解质溶液流向空气电极C.正极的反应式为:??+ ? ?= ?D.电池工作时铝合金电极不断被消耗【答案】D【分析】本题考查了原电池的基本原理,涉及正负极的判断、电极反应式的书写以及 电子的移动方向,为高频考点,题目难度不大。【解答】A.空气电极是正极,故 A错误;B.电子由铝合金电极经外电路流向空气电极, 不经过电解质溶液,故B错误; C.正极得电子,发生还原反应,电极反应式为:Q + 2 HO+4e = 4 OH ,

46、 故C错误;D.电池工作时铝合金是负极,失电子发生氧化反应,电极不断被消耗,故 D 正确。故选D。30 .中科院深圳先进技术研究院成功研发了一种高效低成本储能电池一一或电“铝一石墨”双离子电池,电池总反应为Al+xC+Li +PF6-AlLi+Cx PF6下列有关该电池的说法正确的是A.放电时,??向正极移动B.放电时,负极反应为????= ?C.充电时,阳极反应为????- ? = ?D.充电时,两个电极增加的质量相等【答案】C【分析】本题考查了原电池的工作原理和电解池的工作原理,有一定难度。电池充电时的总反应化学方程式为 Al + xC + Li +PFT =AlLi+ C xPR,则放电 时的总反应为AlLi + C xPR=Al + xC + Li +PF-,放电时AlLi被氧化,为原 电池的负极,电极反应式为 AlLi-e -=Al+Li+,正极GPFMS电子被还原,电极 反应式为CPE+euxC+PF-,充电时,电极反应与放电时的反应相反,据此分 析解答。【解答】A.放电时

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