高三化学每天练习20分钟-新型电池（有答案和详细解析）

1、高三化学每天练习20分钟新型电池专题训练（有答案和详细解析）一、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。1中国是一个严重缺水的国家，污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚，其原理如图所示，下列说法不正确的是()A电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极BB极为电池的阳极，电极反应式为CH3COO8e4H2O=2HCOeq oal(,3)9HC当外电路中有0.2 mol e转移时，通过质子交换膜的H的个数为0.2NADA极的电极反应式为H2e=Cl答案B解析原电池工作时，电流从正极经导线流向负极，即电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极，故A正确；B极为电池的负极，失去

2、电子，发生氧化反应，电极反应式为CH3COO8e4H2O=2HCOeq oal(,3)9H，B极不是阳极，故B错误；根据电子守恒可知，当外电路中有0.2 mol e转移时，通过质子交换膜的H的个数为0.2NA，故C正确；A为正极，得到电子，发生还原反应，正极有氢离子参与反应，电极反应式为2eH=Cl，故D正确。2我国科技工作者首次提出一种新型的Li电池，该电池正极为含有I、Li的水溶液，负极为固态有机聚合物，电解质溶液为LiNO3溶液，聚合物离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极隔开，其工作原理如图所示。下列有关判断正确的是()A甲是原电池工作原理图，乙是电池充电原理图B放电时，液态电解质溶液

3、的颜色加深C充电时，Li穿过隔膜从右侧移向左侧D放电时，负极反应式为答案D解析“负极为固态有机聚合物”，即固态有机聚合物在负极失电子，电极反应式为，故乙是原电池工作原理图，A错误、D正确；放电时，正极电极反应式为Ieq oal(,3)2e=3I，Ieq oal(,3)被还原为I，液态电解质溶液颜色变浅，B错误；充电过程为电解过程，阳离子从阳极移向阴极，即甲中Li从左侧移向右侧，C错误。3锂铜空气燃料电池(如图)容量高、成本低，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH，下列说法错误的是()A整个反应过程中，氧化剂为O2B放电时，正极的电极

4、反应式为：Cu2OH2O2e=2Cu2OHC放电时，当电路中通过0.1 mol电子的电量时，有0.1 mol Li透过固体电解质向Cu极移动，有标准状况下1.12 L氧气参与反应D通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O答案C解析该电池工作过程中，通入空气将Cu腐蚀生成Cu2O，Cu2O在正极放电又被还原成Cu，整个过程中，氧化剂为O2，A项正确；放电时正极的电极反应式为Cu2O2eH2O=2Cu2OH，B项正确；放电时负极反应式为Lie=Li，电路中通过0.1 mol电子生成0.1 mol Li，Li透过固体电解质向Cu极移动，反应中消耗O2的物质的量为eq f(0.1 mol,4)0.025

5、mol，在标准状况下O2的体积为0.025 mol22.4 Lmol10.56 L，C项错误，D项正确。4科学家研发出一种新型水溶液锂电池，采用复合膜包裹的金属锂作负极，锰酸锂(LiMn2O4)作正极，以0.5 molL1Li2SO4 水溶液作电解质溶液。电池充、放电时，LiMn2O4与Li2Mn2O4可以相互转化。下列有关该电池的说法正确的是()A该电池放电时，溶液中的SOeq oal(2,4)向电极b移动B该电池负极的电极反应式为：2Li2H2O=2LiOHH2C电池充电时，外加直流电源的正极与电极a相连D电池充电时，阳极的电极反应式为：Li2Mn2O4e=LiMn2O4 Li答案D解析根

6、据图示可知，电极a为金属Li作负极，电极b为正极，所以电池放电时，溶液中的SOeq oal(2,4)向电极a移动，故A错误；该电池负极的电极反应式为Lie=Li，故B错误；在给电池充电时，遵循正接正、负接负的原则，所以外加直流电源的正极与该电池的电极b相连，故C错误；根据放电、充电时电子转移的规律可知，充电时的阳极反应式为放电时正极反应的逆反应，即Li2Mn2O4e=LiMn2O4 Li，故D正确。5锂电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为负极反应：C6Lixe=C6Li1xxLi(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)正极反应

7、：Li1xMO2xLixe=LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)下列有关说法正确的是()A锂电池充电时电池反应为C6LiLi1xMO2 =LiMO2C6Li1xB在电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1 mol电子，金属锂所消耗的质量最大C锂电池放电时电池内部Li向负极移动D锂电池充电时阴极反应为C6Li1xxLixe=C6Li答案D解析充电是放电的逆反应，A不正确；Li的摩尔质量最小，所以金属锂所消耗的质量最小，B不正确；原电池中阳离子向正极移动，C不正确；充电时阴极得到电子，是原电池放电时负极的逆反应，D正确。6. 以柏林绿FeFe(CN)6为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作

8、原理如图所示。下列说法错误的是()A放电时，正极反应为FeFe(CN)62Na2e=Na2FeFe(CN)6B充电时，Mo(钼)箔接电源的负极C充电时，Na通过交换膜从左室移向右室D外电路中通过0.2 mol电子的电量时，负极质量变化为2.4 g答案B解析根据工作原理，Mg作负极，Mo作正极，正极反应式为FeFe(CN)62Na2e=Na2FeFe(CN)6，故A正确；充电时，电池的负极接电源的负极，电池的正极接电源的正极，即Mo箔接电源的正极，故B错误；充电时，属于电解池，Na应从左室移向右室，故C正确；负极上应是2Mg4e2Cl=Mg2Cl22，通过0.2 mol电子时，消耗0.1 mol

9、 Mg，质量减少2.4 g，故D正确。7. 一种CuLi可充电电池的工作原理如图所示，其中非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。下列说法正确的是()A陶瓷片允许水分子通过B电池放电时，N极发生氧化反应C电池充电时，阴极反应为Lie=LiD电池充电时，接线柱B应与外接直流电源的负极相连答案C解析铜锂可充电电池，工作原理：放电时，金属锂是负极，发生失电子的氧化反应，在充电时，电源的正极连接原电池的正极，发生失电子的氧化反应，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开，则陶瓷片允许Li通过，不允许水分子通过。放电时，金属锂是负极，发生失电

10、子的氧化反应，M是负极，N为电池的正极，发生还原反应，故B错误；充电时，阴极反应和放电时的负极反应互为逆过程，电极反应为：Lie=Li，故C正确；充电时，接线柱A应与M极相连，M是负极，所以A与外接电源的负极相连，故D错误。8. 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：3CO24Na2Na2CO3C。下列说法错误的是（）A.放电时，ClOeq oal(,4)向负极移动B.充电时释放CO2，放电时吸收CO2C.放电时，正极反应为：3CO24e=2COeq oal(2,3)CD.充电时，

11、正极反应为：Nae=Na答案D9. 锂空气电池原理模型如图所示，下列说法不正确的是()A电池正极可以吸附空气中氧气作为氧化剂B正极反应为2LiO2 2e=Li2O2C电解质能传递锂离子和电子，不可以用水溶液D负极反应Lie=Li答案C解析多孔电极作正极，吸附空气中氧气作为氧化剂，氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为：2LiO22e=Li2O2，故A、B正确；电子从锂电极流出，流经外接导线，流入多孔电极；电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故C错误；金属锂电极失去电子，发生氧化反应，作负极，电极反应为：Lie=Li，故D正确。10. 钠氯化镍电池以 Al2O3(Al2O3xNa2

12、O)作为固体电解质构成的一种新型电池(2NaNiCl2eq o(,sup7(放电),sdo5(充电)Ni2NaCl)，其结构如图所示。下列关于该电池的叙述错误的是()A放电时NaCl在熔融电解质中生成B充电时阴极反应：Nae=NaC氯离子通过Al2O3(s)在两电极间移动D如果电池过度放电，AlCleq oal(,4)可能被还原答案C解析阴极发生还原反应，充电时阴极反应：Na e =Na，故B正确；如果电池过度放电， AlCleq oal(,4)可能被还原为Al，故D正确。11. 普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此

13、法的原理如图所示，总反应为2CuAg2O=Cu2O2Ag。下列有关说法正确的是()A正极的电极反应式：Ag2O2eH2O=2Ag2OHB2 mol Cu与1 mol Ag2O的总能量低于1 mol Cu2O与2 mol Ag的总能量C电池工作时，OH向Ag2O/Ag电极移动D水泥固化过程中自由水分子减少，导致溶液中各离子浓度的变化，从而引起电动势变化答案D解析由电池反应方程式2CuAg2O=Cu2O2Ag知，较不活泼的金属银作正极，电极反应式为Ag2O 2eH2O=2Ag2OH，故A错误；因为原电池的构成条件之一为自发的放热的氧化还原反应，所以该反应为放热反应，则2 mol Cu与1 mol

14、Ag2O的总能量大于1 mol Cu2O与2 mol Ag具有的总能量，故B错误；原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，因此OH向Cu电极移动，故C错误；水泥固化过程中，自由水分子减少，溶剂的量减少导致溶液中各离子浓度的变化，从而引起电动势变化，故D正确。12. Licht等科学家设计的AlMnOeq oal(,4)电池原理如图所示，电池总反应为AlMnOeq oal(,4)=AlOeq oal(,2)MnO2，下列说法正确的是()A电池工作时，K向负极区移动BAl电极发生还原反应C正极的电极反应式为MnOeq oal(,4)4H3e=MnO22H2OD理论上电路中每通过1 mol

15、电子，负极质量减小9 g答案D解析电池工作时，阳离子向正极移动，即K向正极移动，故A错误；反应中铝为负极，发生氧化反应，故B错误；电解质呈碱性，MnOeq oal(,4)在正极上发生得电子的还原反应，即MnOeq oal(,4)2H2O3e=MnO24OH，故C错误；理论上电路中每通过1 mol电子，则有eq f(1,3) mol铝被氧化，负极质量减少9 g，故D正确。13. （2019潍坊上学期统考，12）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abC.b电极的电极反应式为：O22e2H=H2O2D.a电极上每生成1 mol O2

16、，通过质子交换膜的H为2 mol答案：C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ba，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：O22e2H=H2O2，C项正确；a电极上每生成1 mol O2，转移4 mol电子，则通过质子交换膜的H为4 mol，D项错误。14. 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

17、是（）A.无论是否鼓入空气，负极的电极反应式均为Fe2e=Fe2B.不鼓入空气时，正极的电极反应式为He=HC.鼓入空气时，每生成1 molOH有2 mol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 二、非选择题15（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：该电池放电时正极的电极反应式为_；若维持电流强度为1 A，电池工作10 min，理论消耗Zng（已知F96 500 Cmol1）。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”）。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