【懂做原理题】2020届高三化学选修四二轮专题练——新型电池【选择精编27题】_第1页
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文档简介

1、2020 27【1.有机充电电池具有不含重金属,受资源限制少等优点而备受瞩目.某 PYT-锂电池泊”翳唠挣晓PYI总反应如图,下列叙述不正确的是 ()A. PYT分子式为Ci6 H6。4B.不能采用水溶液作为电解质溶液C.充电时,负极反应为Li - e- = Li +D.放电时,Li+向正极移动2.科学家设计了一种可以循环利用人体呼出的 电能一化学能”的转化,总反应方程式为CO2并提供。2的装置,实现“太阳能2CO2 = 2CO+ 02。下列说法正确的是3.4.A.由图分析N电极为正极B. OH-通过离子交换膜迁向左室C.阴极的电极反应为 C02+ H2O+ 2e- = CO+ 2OH-D.反

2、应完毕,该装置中电解质溶液的碱性增强铁馍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为2Ni(OH) 2。下列有关该电池的说法不正确的是Fe+ M2O3+ 3H 2O= Fe(OH)2 + ()A.放电时,溶液中 OH-移向负极B.放电时,负极反应式为 Fe+ 2OH- - 2e- = Fe(OH) 2C.充电过程中,阴极附近溶液的pH降低D.充电时,阳极反应式为 2Ni(OH) 2 + 2OH- - 2e- = M2O3 + 3H2O某新型电池以NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料,该电池可用作深水勘 探等无空气环境电源,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是第1页,共20页A.每消

3、耗 3 mol H2O2,转移 6 mol e-B.电池工作时Na+从b极区移向a极区b极上的电极反应式为 H2O2 + 2e- = 2OH-a极上的电极反应式为 BI7 + 厂-艳厂BO; I注。5.用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示,下列说法中正确的是()A.燃料电池工作时,负极反应为 HCHO+ H2O- 4e- = CO2 + 4H +B.当燃料电池消耗2.24L甲醛气体时,电路中理论上转移0.2mole-?解?C.当a、b都是铜电极时,电解的总反应方程式为:2CuSO4 + 2H2。二一2H2SO4 +2Cu+ O2 TD.电解后,消耗的甲醛和 a电极上析出物质的物质

4、的量相等6.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肿(N2 H4)为燃料的电池装置如图所示。下列有关叙述正确的是()K 01口自1强A.该燃料电池放电时,正极发生氧化反应, pH变大B. a极的反应式:N2H4 + 4OH- - 4e- = N2 T+4H 2O第2页,共20页C.放电时,电流从a极经过负载流向b极D.其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜. NO2、。2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如图。该电 池在使用过程中石题 1电极上生成氧化物Y.下列说法错误的 是()A.若将该电池中的熔融 NaNO3换成NaOH溶液,则不可能产 生电流B.该电池放电时NO3从右

5、侧向左侧迁移C.石墨I电极的电极反应式为 NO2 + NO3 - e- = N2O5D.相同条件下,放电过程中消耗的NO2和。2的体积比为4: 1.常见的一种锂离子电池的工作原理为:LiCoO2 + 6C= Li(1-x) CoO2 + LixCe,下列说巾箱或由注.X Lt, MAA Li -法正确的是()A.充电时,A极发生氧化反应B.充电时,Li+穿过隔离膜向B极移动C.当B极失去xmol电子时,消耗6molCD.放电时负极反应为 LiCoO2 - xe- = Li(i-x)CoO2 + xLi. 使用新型电极材料,以 N2、H2为电极反应物,以 HCl- NH4Q为电解质溶液可制 造出

6、一种既能提供电能,又能实现氮固定的新型燃料电池,原理如右图所示。下列 有关分析正确的是() A. a为电池的负极B.通入N2 一极的电极反应式为:N2 + 6e- + 8H+ = 2NH +C.电池工作一段时间后,溶液 pH减小D.电流的方向是由b经用电器到a.利用如图所示的装置可将 CO2转化为燃料甲醇,下列说法正确的是 ()b极发生还原反应a极的电极反应:CH3OH+ H2O- 6e- = CQ + 6H +?!电?C.总反应方程式为: 2CO2+ 4H2O2CH3OH + 3O2D.该装置将化学能转变为电能.科研工作者利用 口45。12纳米材料与LiFePO4作电极组成可充放电第3页,共

7、20页电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是()鲤熟A.放电时,碳a电极为正极,电子从 b极流向a极B.电池总反应为 Li7Ti5Oi2 + FePO4 = Li4TisOi2 + LiFePOUC.充电时,a极反应为 Li4Ti5Oi2 + 3 Li+ + 3 e- = Li7Ti5Oi2D.充电时,b电极连接电源负极,发生还原反应.上海人张霞昌在芬兰发明了 “纸电池”,这种一面镀锌、一面镀二氧化镒的超薄电池在使用印刷与压层技术后,变成一张可任意裁剪大小的“电纸”,纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解质溶液,电池总反应式为:Zn+ 2MnO2+ H2O =ZnO+ 2MnOOH.下列说

8、法正确的是()A.该电池的正极材料为锌B.该电池反应中二氧化镒发生了氧化反应C.电池的正极反应式为 MnO2 + H2O+ e- = MnOOH + OH-D.当有0.1mol锌溶解时,流经电解质溶液的电子数为1.204 X 1023有现 胆是出恒羽L壮锵肮:网充许!擀凌以电极冰样海:I.F调过i. 2019年诺贝尔化学奖颁给了三位锂电池领域有着杰出贡献的科学家,也使锂电池再一次受到世人关注。一种锂一空气电池直接使用金属锂作电极,从空气中获得O2,其工作装置如图所示, 下列说法不正确的是()A.若隔膜被腐蚀,会影响该电池正常使用B.外电路有0.1 mol电子通过时,通过膜的 Li+的质量为0.

9、7 gC.电池工作一段时间后,多孔碳电极附近的pH变大D.和FePO4/LiFePO4作电极的锂离子电池相比,锂一空气电池的能量密度(指标之是单位质量电池所储存的能量)较小.乙烯直接氧化法制乙醛的总反应方程式为2CH2 = CH2 + O2PdCl2 - CuCl2CH3CHO。现有人将该反应设计成如图所示的燃料电池,下列有关说法正确的是()第4页,共20页A.该电池可实现化学能与电能之间的相互转化B.电子移动方向:电极a 一磷酸溶液一电极bC.放电时,电路中每转移 1mol电子,溶液中就有1 mol H+向负极迁移D.电池负极反应式: CH2 = CH2- 2e- + 也0= CH3CHO

10、+ 2H +.铝一石墨双离子电池是一种高效电池,电池结构如图所示。该电池的反应原理为: 放电AlLi + Cx(PFe) ? Al + xC+ Li+ + PF6-。下列说法正确的是()充电A.铝锂合金电极的电势比铝石墨电极上的高B.电池放电时Li+向铝锂合金电极移动C.充电时阳极的电极反应:xC+ PF6 - e- = Cx(PFe)D.该电池电解质为LiPFe的水溶液.如图是一种新型锂电池装置,电池充、放电反应为 xLi + LiV3O8 ? Li(i+x)V3O8.放电 时,需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐熔化.下列说法不正确的是A.共晶盐储热效果好,利于电解质熔化B.放电时 UV3O8电

11、极的反应为 xLi+ + xe- + UV3O8 = Li1+x V3O8C.整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能D.充电时Cl-移向UV3O8电极.水系锌离子电池是一种新型二次电池,工作原理如下图。黝亚北伸电横该电池以粉末多孔锌电极(锌粉、活性炭及粘结剂等)为负极, 第5页,共20页V2O5为正极,三氟甲磺酸锌Zn(CF3SO3)2为电解液。下列叙述错误的是 ()A,放电时,Zn2+向V2O5电极移动B.充电时,阳极区电解液的浓度变大C.充电时,粉末多孔锌电极发生还原反应V2O5 + xZn2+ + 2xe- = ZnxSOsD.放电时,V2O5电极上的电极反应式为:. 2019年化学诺

12、贝尔奖颁给了三位化学家(其中一位已97岁高龄),以表彰他们在锂离子电池领域的突出贡献。下列有关锂离子电池的表述不正确的是A.正极材料常用的磷酸亚铁锂(LiFePO4)具有良好热稳定性、高安全性及优良循环性能等优点B.正极材料也可用:LiCoO2、LiMn2O4、Li. NiyCQMnn6-m、口45。12等C.放电时负极反应可以表示为LixCs- xe- = 6C+ xLi + ,其中LixC6可理解为锂离子嵌入石墨中形成复合材料D.电解质有时用LiPF6溶于碳酸丙烯酯等,但不能有水分,因它与水要发生反应. 2018年初,我国科学家成功研制出铝-石墨烯电池。若手机使用该电池,1.1s即充满电并

13、可连续使用半个月。电池 的电解质为铝基离子液体(BMIM和AlCl3按一定比例配制而 成),主要阴离子为AlCQ、Al2Cl7.其电池如图所示,下列说 法正确的是()A.放电时,石墨烯作电池正极,发生氧化反应B.放电时,铝电极的电极反应式为Al - 3e- + 7AlCl4 = 4*207C.充电时,Al与电源正极相连D.放电时,AlCl4、Al2Cl7向石墨烯移动.微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的转化系统原理示意图。下列说法正确的是()A.好氧微生物反应器中反应为:NH+ + 2O2 = NO3 + 2H+ + H2OB极电势比A极电势低第6页

14、,共20页A 极的电极反应式 CH3COO + 8e- + 2H2。= 2CO2 + 7H +D.当电路中通过 9mol电子时,理论上总共生成标况下33.6LN 221.铁电池是一种新型的化学电源,总反方程式:3Zn+2FeO2- + 8 H2O=3Zn(OH)2 +2Fe(OH)3 J+4OH-,其工作示意图如下,下列说法不正确的是A.石墨电极为正极Zn极上发生氧化反应C.电解质溶液中电子由左侧向右侧转移D.石墨电极上的电极反应式:FeO4 + 3e- + 4H2O=Fe(OH ) 3 + 5Oh-LlhViM. ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示,下列说法正确的

15、是()A.该装置可以在高温下工作B.该装置工作时,电能转化为化学能C.X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜D.负极反应为 CH3COO + 2H2O- 8e- = 2CO2 T+7H +. 2019年诺贝尔化学奖颁给了三位锂电池领域有着杰出贡献的科学家,也使锂电池再次受到世人关注。一种锂空气电池直接使用金属锂作电极,从空气中获得。2,其工作装置如图所示,下列说法不正确的是()Li+的质量为0.7gpH变大A.若隔膜被腐蚀,会影响该电池正常使用B.外电路有0. 1 mol电子通过时,通过膜的C.电池工作一段时间后,多孔碳电极附近的D.和FePC4/LiFePO4作电极的锂离子电池相比,锂空气电

16、池的能量密度(指标之一是单位质量电池所储存的能量)较小第7页,共20页.利用环境中细菌对有机质的催化降解能力,科学家开发出了微生物燃料电池,其装置如图所示,a、b为惰性电极,利用该装置将污水中的有机物(以06H12O6为例)经氧化而除去,从而达到净化水的目的。下列说法不正确的是()A. a为负极,其电极反应式为 06H12O6+ 6H2O- 24e- = 6CO2 + 24HB.反应过程中产生的质子透过阳离子交换膜扩散到好氧区C.装置中的离子交换膜是阳离子交换膜D.该装置把电能转化为生物质能.厌氧性硫酸盐还原菌(SRB)是导致金属微生物腐蚀最为普遍的菌种,腐蚀图解如图 所示。下列说法正确的是A

17、.正极的电极反应式为 8H+ + 8e- = 8H (吸附)、Scj4- + 8H ?(吸附SRB菌的氢化酶B.正极区溶液的pH变小C.生成1 mol FeS,转移6 mol电子D.引入新细菌,一定会加速金属的腐蚀.第三代混合动力车目前一般使用馍氢电池(M表示储氢合金;汽车在刹车或下坡时,电池处于充电状态)。馍氢电池充放电原理的示意图如图所示;其总反应式为H2 +放电?。根据所给信息判断,下列说法错误的是()2NiOOH充电 2Ni(OH) 2第8页,共20页NiOOH + H2O+ e- =A.混合动力汽车上坡或加速时,乙电极的电极反应式为Ni(OH) 2 + OH-B.混合动力汽车上坡或加

18、速时,电解液中OH-向甲电极移动C.混合动力汽车下坡或刹车时,甲电极周围溶液的pH减小D.混合动力汽车下坡或刹车时,电流的方向为:甲电极一发动机一乙电极.某新型电池,以NaBH4(B的化合价为+3彳)和H2O2作原料,负极材料采用 Pt,正极 材料采用MnO2(既作电极材料又对该极的电极反应具有催化作用),该电池可用作卫星、深水勘探等无空气环境电源,其工作原理如图所示。下列说法 不正确的是 ()A.每消耗 3mol H2O2,转移 6mol e-B.电池工作时Na+从b极区移向a极区a极上的电极反应式为:BH4 + 8OH- - 8e- = BO2 + 6H2Ob极材料是MnO2,该电池总反应

19、方程式:NaBH4 + 4H 2O2 = NaBO2 + 6H2O第9页,共20页答案和解析.【答案】C【解析】解:A.由图中的分子的结构简式可知,PYT分子式为C16H6O4,故A正确;B.Li能与水反应生成氢气,所以不能用水溶液作为电解质溶液,故 B正确;C.充电时,负极作阴极,阳离子得电子,其电极反应为:Li+ + e- = Li,故C错误;D.放电时,阳离子向正极移动,则 Li+向正极移动,故 D正确。故选:CoA.根据分子的结构简式计算;B.Li能与水反应生成氢气;C.充电时,负极作阴极,阳离子得电子;D.放电时,阳离子向正极移动.本题考查了新型化学电源,注意把握原电池的工作原理、电

20、解池工作原理以及电极的判断方法知识,电极方程式的书写是本题的难点,难度不大.【答案】C【解析】【分析】装置实现“太阳能一电能一化学能”转化,电能转化为化学能,为电解装置,总反应为2CO2 = 2CO+。2,阴极发生还原反应生成 CO,阳极发生氧化反应生成氧气,由电子 的定向移动可知 X为阴极,丫为阳极,以此解答该题。本题考查化学电源新型电池,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,明确电极反 应、能量转化为解答本题的关键,注意电解原理的应用,题目难度中等。【解答】A.图中N型半导体为负极,P型半导体为正极,右侧是阳极,左侧是阴极,故 A错误; B.图中N型半导体为负极,P型半导体为正极,Y是阳

21、极,X是阴极,OH-向阳极即右 侧电极周围移动,故 B错误;C.左侧为阴极,发生得电子的还原反应,电极反应为CO2+ 2e- + H2O= CO+ 2OH- ,故C正确;D.根据总反应方程式为2CO2 = 2CO+ O2,该装置中电解质溶液的碱性几乎不变,故 D 错误; 故选:Co.【答案】C【解析】【分析】本题考查化学电源新型电池,明确各个电极上发生的电极反应是解本题关键,会根据元素化合价变化确定正负极及阴阳极,难点是电极反应式的书写,题目难度中等。根据电 池反应式知,放电时,Fe和Ni2O3都生成氢氧化物,说明溶液呈碱性,Fe失电子作负极、 正极为M2O3,负极反应式为Fe+ 2OH- -

22、 2e- = Fe(OH)2,正极反应式为 M2O3 + 3H2O+ 2e- = 2Ni(OH) 2 + 2OH-,充电时,阴阳极与负极、正极反应式正好相反,据第10页,共20页 此分析解答。【解答】A.电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,溶液中OH-移向负极,故A正确;B.放电时,Fe失电子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,电极反应式为Fe+ 2OH- -2e- = Fe(OH)2,故 B 正确;C.充电过程中,阴极反应式为 Fe(OH) 2 + 2e- = Fe+ 2OH-,有氢氧根离子生成,所以 溶液的pH增大,故C错误;D.充电时,阳极上失电子发生氧化反应,电极反应式为 2N

23、i(OH) 2 + 2OH- - 2e-= Ni2O3+ 3H2O,故 D 正确;故选Co.【答案】B【解析】【分析】本题考查新型电池的工作原理,以原电池为基础,注意掌握原电池的 概念、电子离子的移动方向、电极反应式以及相关计算即可解题,题目难度中等。【解答】A.由原电池工作原理示意图可知反应中BH4被氧化,电极a为原电池的负极,电极反应式为OHj -即 BOa I IRQ ,电极b为原电池的正极,正极上H2O2得电子被还原生成 OH-。每消耗3 mol H2O2,转移6 mol电子,A正确;B.该装置是原电池,原电池放电时,阳离子向正极移动,所以Na+从a极区移向b极区,B错误;C.b电极反

24、应式为 H2O2 +2e-= 2OH-,C正确;D.a电极反应式为BII; + sOJ/ 赖,一 no;, D正确。故选Bo.【答案】D【解析】 解:A、原电池放电时,燃料失电子发生氧化反应,所以通入燃料的电极为负极,由图可知负极上 HCHO失电子生成 HCOOH ,电极反应为HCHO+ H2O- 2e-= HCOOH + 2H+ ,故 A 错误;B、由于不知道2.24L甲醛气体的状态, 所以不能计算n(HCHO),不能计算转移电子的物 质的量,故B错误;C、当a、b都是铜做电极时,形成电解精炼装置,阳极Cu失电子,阴极上铜离子得电子,故C错误;D、原电池负极反应为 HCHO+ H2O- 2e

25、- = HCOOH + 2H+,原电池阴极反应为 Cu2+ + 2e- = Cu,根据电子守恒可知消耗的甲醛和 a电极上析出Cu的物质的量相等,故 D正 确;故选:Do左边装置是酸性甲醛燃料电池,原电池放电时,燃料失电子发生氧化反应,所以通入燃料的电极为负极,通入氧气的电极为正极,正极上氧气得电子、发生还原反应,由于电解质溶液呈酸性,正极反应为:O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O,负极上HCHO失去电子生成HCOOH ,电极反应式为 HCHO+ H2O- 2e- = HCOOH + 2H+;右边装置有外接电源,第11页,共20页 是电解池,连接负极的 a电极是阴极,连接正极的 b电极是

26、阳极,阳极上失电子发生氧 化反应,阴极上得电子发生还原反应, 电极反应式为Cu2+ + 2e- = Cu,据此分析解答。 本题考查了燃料电池和电解池的工作原理, 明确正负极、阴阳极上发生的反应是解本题 关键,难点是结合电解质溶液的酸碱性书写,题目难度不大。.【答案】B【解析】 解:A.该燃料电池中,通入氧化剂空气的电极b为正极,正极上氧气得电子发生还原反应,故 A错误;B.通入燃料的电极为负极,负极上燃料失电子发生氧化反应,在碱性条件下,电极反应 式为 N2H4 + 4OH- - 4e- = N2 T+4H 2O,故 B 正确;C.放电时,电流从正极 b经过负载流向a极,故C错误;D.该原电池

27、中,正极上生成氢氧根离子,所以离子交换膜要选取阴离子交换膜,故D错误; 故选:Bo该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+ 4OH- - 4e-=N2 T+4H 2。,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+ 2H2O+ 4e-=4OH-,电池总反应为:N2H4+ O2 = N2 T+2H 2O,结合离子的移动方向、电流的方向 分析解答。本题考查了燃料电池,为高频考点,明确正负极上发生的反应是解本题关键,难点是电 极反应式的书写,要结合电解质溶液的酸碱性书写,注意电流的方向和电子的流向相反, 难度不大。.【答案】A【解析】 解:A、将熔融NaNOs换成Na

28、OH溶液,NO2、O2和NaOH仍可自发发生氧化 还原反应,可构成原电池装置,依旧有电流产生,故A表述错误;B、通入O2的电极发生还原反应,石墨 n是正极,吸引熔融电解质带正电荷的Na+定向移动,同理可分析得出 NO3从右侧往左侧移动,故 B表述正确;C、通入NO2的电极发生氧化反应,化合价升高,根据题意“生成氧化物”,可知得到 的产物是:N2O5,写出电极反应式:NO2- e- + NO3 = N2O5,故C表述正确; D、NO2中N元素升高1价,而O2降低4价,根据反应过程中,得失电子总数相等,相 同条件下二者的体积之比 4: 1, D表述正确; 故选:A。原电池常考点:原电池构成的条件、

29、电子或离子的运动方向、电极上的反应类型和电极 反应式的书写以及有关计算。要记清楚原电池中:负极发生氧化反应,失去电子,化合价升高,吸引电解质中的阴离 子定向移动;电极反应式的书写要遵守质量守恒和电荷守恒。.【答案】C【解析】 解:A.充电时该装置为电解池,根据电子流向知,B为电解池阳极,阳极上得电子发生氧化反应,故 A错误;.充电时该装置为电解池,阳离子 Li+向阴极A移动,故B错误;第12页,共20页C.当B极失去xmol电子时,该装置为电解池,A为电解池阴极,电极反应式为6C+ xe- + xLi+ = LixC6,所以当B极失去xmol电子时,电池消耗 6mol C,故C正确;D.放电时

30、该装置为原电池,根据电子流向知,A为原电池负极,负极上电极反应式为:LixC6 - xe- = xLi+ + 60,故 D 错误;故选:Co由图可知,放电时电子 A电极流出,则 A电极为原电池的负极,B电极为正极,根据总反应可知,负极反应式为 LixC6- xe- = C6 + xLi+、正极反应式为Li1-x C0Q2 + xLi + + xe- = LiCoO2,该原电池工作时,阳离子由负极移向正极,阴离子由正极移向负极;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。本题考查化学电源新型电池,侧重考查原电池和电解池原理,明确充放电各个电极上发生的反应是解本题关键,难点

31、是电极反应式的书写,题目难度不大。.【答案】B【解析】 解:A.a通入氮气,被还原生成 NH+,应为原电池的正极,故 A错误;B.通入N2 一极的电极发生还原反应,电极反应式为:N2 + 6e- + 8H + = 2NH;,故B正确;C.放电过程中,负极电极反应为: H2 - 2e- = 2H+ ,正极电极反应 用+ 8H+ + 6e-= 2NH + ,反应式为N2 + 3H2 + 2H+ = 2NH+ ,消耗氢离子,电解质溶液 PH升高,故C 错误;D.a为正极,b为负极,电流经用电器由正极a流向负极b,故D错误。故选:Bo以N2、H2为原料,以HCl- NH4CI为电解质溶液构成新型燃料电

32、池,正极发生还原反应,即氮气被还原生成 NH+ ,电极反应式为N2 + 6e- + 8H+ = 2NH + ;负极是氢气失电子生 成氢离子,电极方程式为 H2 - 2e- = 2H+,以此解答该题。本题考新型燃料电池,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意根据总反应式 判断出正负极和阴阳极的反应,从化合价变化的角度分析,难度不大。.【答案】C【解析】 解:A.b是电解池的阳极,阳极失电子发生氧化反应,故 A错误;B.a为阴极,阴极二氧化碳得电子产生甲醇,电极反应式为CO2 + 6e- + 6H+ = CH3OH +H2O,故B错误;C.该装置能将二氧化碳和水转化成甲醇和氧气,反应方程式为

33、2CO2 +箍电?4H2O 2CH3OH + 3O2,故 C正确;D.该装置将电能转化为化学能,故D错误;故选:Co该装置是电解池,将电能转化为化学能,与电源正极相连的是电解池的阳极,与电源负 极相连的是电解池的阴极,所以a是阴极,b是阳极,阴极二氧化碳得电子产生甲醇,电极反应式为CC2 + 6e- + 6H+ = CH3OH + H2O,阳极氢氧根失电子产生氧气,电极反?!电?应式为 2H2。- 4e = O2 T+4H ,电池总的方程式为:2CO2 + 4H2。=2CH3OH+ 3O2 5由此分析解答.第13页,共20页本题考查化学电源新型电池,明确电解池的工作原理是解题的关键,侧重考查学

34、生的分析能力和应用能力,题目难度不大.【答案】C【解析】解:该原电池放电时,电解质中Li +移向碳b,则Li7Ti5Oi2所在碳a电极为负极, 发生失去电子的氧化反应,碳b为正极、发生得电子的还原反应,A、放电时,碳a电极为负极,碳b为正极,电子由负极 a经过用电器流向正极 b,故A 错误;B、放电时,负极电极反应式为 U7个5。12 - 3e- = 口4个5。12+ 3Li+,正极电极反应式为 FePO4 + Li+ + e- = LiFePO4,所以电池总反应为 Li4Ti5O12 + 3LiFePO4 = Li 7Ti5O12 + 3FePO4,故B错误;C、放电时,碳a电极为负极,充电

35、时,a极阴极,阴极电极反应式为Li4Ti5O12 + 3Li + + 3e- = Li7Ti5O12,故 C 正确;D、放电时,碳a电极为负极,碳 b为正极,充电时,b电极连接电源正极,为阳极, 发生失去电子的氧化反应,故D错误;故选:Co该原电池放电时,电解质中Li+移向碳b,则Li7Ti5O12所在碳a电极为负极,发生失去电 子的氧化反应,碳 b为正极、发生得电子的还原反应,负极电极反应式为Li7Ti5O12-3e- = 口45。12 + 3Li+ ,正极电极反应式为 FePO4 + Li+ + e- = LiFePO4,原电池工作 时,电子由负极 a经过用电器流向正极 b;充电时,原电池

36、正极与外加电源正极相接, 为阳极,负极与外加电源负极相接,为阴极,阴极发生还原反应,阴阳极电极反应与原放电电池负正极反应相反,总反应为口上+力亍=哈/卬九+旧旧0 ,据此分析解答。本题考查化学电源新型电池,侧重考查原电池和电解池原理,明确充放电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。.【答案】C【解析】解:A.该原电池中,锌元素化合价由0价变为+2价,锌失电子作负极,故 A错误;B.该原电池中,镒元素化合价由+4价变为+3价,所以二氧化镒作正极, 发生还原反应, 故B错误;C.正极上二氧化镒得电子发生还原反应,电极反应式为MnO2+ e- +出。=MnO(OH)

37、 +OH-,故C正确;D.电子从负极沿导线流向之间,不经过电解质溶液,故 D错误。故选:Co由反应的总方程式可知,该原电池中,Zn元素化合价升高,被氧化,Mn元素化合价降低,被还原,则锌作负极、二氧化镒作正极,负极电极反应为Zn - 2e- + 2OH- = ZnO + H2O,正极电极反应为2MnO2 + 2e- + 2H2O = 2MnO(OH) + 2OH-,电子从负极沿导线 流向正极.本题考查了原电池原理,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,根据元素化合价 变化确定正负极,难点是电极反应式的书写,注意电子不进入电解质溶液,电解质溶液 第14页,共20页中阴阳离子定向移动形成电流,为

38、易错点.13.【答案】D【解析】【分析】本题考查了原电池原理,明确各个电极上发生的电极反应是解本题关键,注意锂与水会直接反应,题目难度中等。【解答】A.若隔膜被腐蚀,则碱性溶液中的水将通过隔膜直接与锂反应,所以会影响该电池正常使用,故A正确;B.外电路有0.1mol电子通过时,Li - e- = Li+,通过膜的Li+的质量为0.1mol x 7g/mol = 0.7g,故B正确;C.正极多孔碳电极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为2H2O+ O2+ 4e- = 4OH-氢氧根离子浓度增大,pH变大,故C正确;D.转移等量电子时,金属锂比FePO4/LiFePO4质量小,所以锂-空气电池能

39、量密度较大, 故D错误。故选D。14.【答案】D【解析】【分析】本题以乙烯燃料电池为载体考查化学电源新型电池,为高频考点,明确正负极的判断方法及正负极上发生的反应、 电子流向及离子移动方向是解本题关键, 难点是电极反应式 的书写,结合电解质特点书写,注意电子不进入电解质溶液,B为解答易错点。【解答】该电池中乙烯失电子发生氧化反应生成乙醛,则a为负极,b为正极,负极反应式为CH2 =CH2 - 2e- + H2O= CH3CHO+ 2H+; b电极上氧气得电子和氢离子反应生成水,正极反应式为O2+ 4e- + 4H+ = 2H2O,电子从负极沿导线流向正极,电解质溶液中阳离子向 正极移动、阴离子

40、向负极移动,据此分析解答。A.该装置是原电池,能将化学能转化为电能,但是不能将电能转化为化学能,故A错误;B.通过以上分析知,a为负极、b为正极,电子不进入电解质溶液,电子移动方向为电 极a f负载-电极b,故B错误;C.放电时,电解质溶液中氢离子向正极移动,故 C错误;D.负极上乙烯失电子发生氧化反应,电极反应式为CH2 = CH2 - 2e- +为。=CH3CHO+ 2H+ ,故 D 正确;故选:Do.【答案】C【解析】【分析】本题旨在考查学生对电解池、原电池工作原理、电极反应式的书写等应用,注意结合电 池的工作示意图进行分析解答。第15页,共20页A.由总反应可知,在放电时铝锂合金电极为

41、负极,铝石墨电极为正极,正极电势高于负 极,故A错误;B.电池放电时是原电池,Li+向正极移动,铝锂合金电极为负极,故 B错误;C.充电时是电解池,阳极发生氧化反应,xC+ PF6 - e- = Cx(PF6)故C正确;D.该电池的电解液不能使用水溶液,否则负极 Li可能会直接与水反应,故 D错误。故选Co.【答案】C【解析】【分析】本题考查化学电源新型电池,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,知道正负极与阴阳极电极反应式之间的关系,难点是电极反应式的书写。【解答】A.工作时,需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐熔化,共晶盐储热效果好,利于电解质熔 化,故A正确;B.放电时LiV3O8为正极,发生

42、得电子的还原反应,即反应为xLi + + LiVsOs + xe-=Lii+xVsO8,故 B 正确;C.整个过程的能量转化涉及化学能转化为电能以及化学能和热能之间的转化,故C错误;D.充电时Cl移向阳极,即与正极相连的 LiVsOs电极,故D正确。故选Co17.【答案】B【解析】【分析】本题主要考查的是新型电池,意在考查学生的知识应用能力,理解原电池工作原理和电解池工作原理是解题的关键。解题时根据电极上的物质变化书写电极反应式。【解答】A.放电时,阳离子向正极移动,所以Zn2+向丫2。5电极移动,故A正确;B.充电时,阳极区发生ZnxV2 O5 - 2xe- = V2O5 + xZn2+,锌

43、离子通过阳离子交换膜向左移动,所以阳极区Zn(CF3SO3%的浓度减小,故 B错误;C.充电时,粉末多孔锌电极为阴极,发生还原反应,故 C正确;D.放电时,V2O5电极上的电极反应式为:V2O5 + xZn2+ + 2xe- = ZnxV2O5,故D正确。故Bo.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查的是锂电池的相关知识,意在考查学生的理解能力和知识应用能力,解题第16页,共20页的关键是理解原电池原理的应用和锂电池的正负材料的特点。【解答】A. LiFePO4具有良好热稳定性、高安全性及优良循环性能等优点,故 A正确; B.LiFePO4及 LiCoO2、LiMn 2O4、Li+x Niy

44、COzMn nQm、Li4Ti50i2(新闻报道图片)等均 可作正极材料,故 B正确;C.放电时负极反应,锂原子失电子,其中LixCe可理解为锂原子嵌入石墨中形成复合材料,而非锂离子,故 C错误。D.LiPF6+ H2O? LiF + PF3O+ 2HF ,使用LiPF6溶于碳酸丙烯酯作电解质时,不能有水 分,故D正确。故选C。.【答案】B【解析】解:A.放电时是原电池,Al作负极,发生氧化反应,石墨烯正极上发生还原反 应,故A错误;B.根据题意可知,电池中主要阴离子为AlCl4、Al2Cl7,且Al作负极,失去电子,电极方程式为:Al - 3e- + 7AlCl4 = 4A12cl7,故 B

45、 正确;C.充电时,原电池的正极与外加电源的正极相接,负极与外加电源的负极相接,该原电 池中Al作负极,所以Al应该连接电源负极,故 C错误;D.放电时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,即阴离子 AlCl4、Al2Cl7向负极Al 电极移动,故D错误; 故选:Bo由示意图可知,原电池工作时铝为负极, 被氧化生成Al2Cl7,电极方程式为Al + 7AlCl4 - 3e- = 4Al2Cl7,则石墨烯电极为正极,发生得电子的还原反应,放电时,电极由负极Al经过负载移向正极石墨烯,电解质溶液中的阳离子移向正极石墨烯,阴离子移向负 极Al ;充电时,原电池正极与外加电源的正极相接、为阳极,负极与

46、外加电源的负极 相接、为阴极,电极反应式与原电池正负极相反,以此解答该题。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,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,题目难度中等,注意把握电极的判 断方法和电极方程式的书写。20.【答案】A【解析】【分析】本题考查化学电源新型电池,题目难度一般,侧重于电池工作原理的考查,注意电极方 程式的书写。【解答】图示分析可知:酸性介质中,微生物燃料电池中氢离子移向B电极,说明A为原电池的负极,B为原电池的正极,NO3离子在正极得到电子生成氮气、发生还原反应,CH3COO在原电池负极失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体,NH

47、;在好氧微生物反应器中转化为no3 ,据此分析解答。A. NH;在好氧微生物反应器中转化为 N03,结合电子守恒、电荷守恒得到反应的离子方 程式为 NH+ + 202 = N03 + 2H+ + H2O,故 A 正确;第17页,共20页B.微生物燃料电池中氢离子移向B电极,说明A为原电池的负极,B为原电池的正极,所以B极电势比A极电势高,故B错误;C.酸性介质中,CH3CO。在原电池负极失电子、发生氧化反应生成CQ气体,则A极的电极反应式为:CH3COO - 8e- + 2H2O = 2CO2+ 7H+,故 C 错误;D. NO3离子在正极得到电子生成氮气,电极反应式为2NO3 + 12H+

48、+ 10e- = N2 T+6H 2O,电路中通过10moi电子时,标准状况下,理论上总共生成 1mol即22.4LN2,故D错误。故选A。.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查的是新型电池的工作原理,意在考查学生的知识应用能力,根据总反应正确判断电极反应物和电极的正负是解题的关键。【解答】A.反应中Zn失去电子,是电池的负极,则石墨是电池的正极,故 A正确;B.Zn失去电子,化合价升高,发生氧化反应,故 B正确;C.电子经外电路从负极向正极移动,电子不经过电解质溶液,故 C错误;D.由总反应方程式可知,石墨电极发生的反应为 FeO4- + 3e + 4H2O=Fe(OH)3+ 5OH-,

49、故D正确,故选Co.【答案】D【解析】【分析】本题考查了原电池原理,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,明确原电池正负极上得失电子、电子移动方向即可解答,难度中等。【解答】A.高温使微生物蛋白质变性,导致电池失效,所以该装置不能在高温下工作,故A错误;B.该装置工作时为原电池,是将化学能转化为电能的装置,故 B错误;C.原电池内电路中:阳离子移向正极、阴离子移向负极,要达到脱盐目的,Y应为阳离子交换膜、X应为阴离子交换膜,故 C错误;D.由图可知,负极为CH3 CO。失电子发生氧化反应生成二氧化碳,电极反应为CH3COC- + 2H2O- 8e- = 2CO2 T+7H +,故 D 正确;故选D。.【答案】D【解析】【分析】本题考查了原电池原理,明确各个电极上发生的电极反应是解本题关键,注意锂与水会直接反应,题目难度中等。【解答】A.若隔膜被腐蚀,则碱性溶液中的水将通过隔膜直接

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