全国版2022高考化学一轮复习专题十三原电池1练习含解析

1、专十 原池高帮备方导考 1原池1. 山东, 分微物盐电池是一种高效的源装,利用微生物处理有机废水获得电能同可实现海水淡化。现以 NaCl 溶模拟海,采用惰性电极,用如图所示装置处理有机废(以含 CH COO的溶液为例。列说法错误的( )A.负极反应为 CH COO+2H O-8e 2CO +7HB.隔膜 为离子交换膜隔 2 为阴子交换膜C.当电路中转移 1 电子时模拟海水理论上除盐 58.5 gD.电池工作一段时间后,正、负产生气体的物质的量之比为 212. 2019 全国卷,12,6 分利生物燃料电池原理研究室温下氨的合,电池工作时 MV/MV 在电极与酶之间传递电子,示意如图所示。下列说法

2、错误的( )A.相比现有工业合成氨,该方法件温同时还可提供电能B.阴极区在化酶作用下发生应 +2MV2H+2MVC.正极区固酶为催化剂N 发生原反应生成 NH D.电池工作时质子通过交换膜由极区向正极区移动3.2018 全卷,13,6 分最我国科学家设计了一种 CO +H S 协同化装置实现对天然气 中 CO 和 H S 的高去除。示意如图所,其中电极分别为 ZnO石烯石烯包裹的 ZnO) 和石墨烯石墨烯电极区发生反:EDTA-Fe-e2EDTA-Fe+H SEDTA-Fe2H- 1 -2 2 - 3 2 2 - 3 该装置工作,下列叙述错误的( )A.阴极的电极反:CO +2H+2eCO+H

3、 OB.协同转化总反:CO +H S CO+H O+SC.石墨烯上的电势比 石烯上的低D.若采用 Fe/Fe取 EDTA-Fe/EDTA-Fe,液需为酸性考 2常的学源3. 全卷,12,6 分 科家近年发明了一种新型 Zn-CO 水质电池。电池示意图如图所示电为金属锌和选择性催化材料。放电温室气体 CO 被化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的 )A.放电时负反应为 Zn-2e+4OHZn(OH)4B.放电时1 mol CO 转为 HCOOH,移的电子数为 2 molC.充电时电总反应为 42Zn+O +2H O D.充电时正溶液中 OH浓度升高5.2020

4、全卷,12,6 分一高性能的碱性硼化(VB )-气电池如图所,其中在 VB 电极 发生反应VB +16OH-11eVO +4H O 该池工作,下列说法错误的是 ) 4 4 - 2 - - 2 - - 2 A.负载通过 0.04 mol 电时有 0.224 L(准状况O 参反应B.正极区溶液的 pH 降、负极溶液的 pH 升C.电池总反应为 4VB +11O +20OH+6H O 8B(OH) +4VO434D.电流由复合碳电极经负载VB 极、 溶液回到复合碳电极6.2019 全卷,13,6 分为升电池循环效率和稳定科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积 ZnO 的点设计了采

5、用强碱性电解质的 3D-ZnNiOOH 二次电,结构如图所示。电池反应为 Zn(s)+2NiOOH(s)+H O(l) ZnO(s)+2Ni(OH) (s)。 下列说法错误的( )A.三维多孔海绵状 Zn 具较高的表面所沉积的 ZnO 分度高B.充电时阳极反应为 (s)+OH(aq)-eC.放电时负极反应为 Zn(s)+2OHNiOOH(s)+H O(l)ZnO(s)+H O(l)D.放电过程中 OH通隔膜从负极区移向正极区7. 全卷,12,6 分我科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 Na-CO 二次电池。将NaClO 溶于有机溶剂作为电解,和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材,电池的总反应 为

6、 3CO +4Na 2Na CO +C。下列说法错误的( ) A.放电时ClO 向负极移动4B.充电时释放 CO ,放电时吸收 CO C.放电时正反应为 3CO +4e2CO +C3- 3 -D.充电时正反应为 Na+eNa拓展变式1.根据原理图判断下列电池的电名并指出离子移动方向。(1)利用原电池原理(2)锌- 碘溴编号(3)微生物电池除去废水中的有有机物处理氮氧化合物流电池原理图电极 左侧为 (填 b 为 (填“正”或 A 极 (填“阴”或“阳)极,B 极名称 “正室 “)极 离子 电池工作时 H由为 (填“正”或“负)极电池工作时 Zn由 (填移 (填“左”或“右, 池工作时 H由 (“

7、负“阴”或“阳下)极室移向动方 下同)侧移向下同)极移向极极室向正极侧 反应2.运用“加减法”书写下列四种见燃料电池的电极反应式。导电正极反负极反电池种类总反应方程式离子应式应式(1)酸性甲醇燃料电池H2CH OH+3O 2CO +4H O (2)丁烷固体氧化物燃料电池O2C +13O 8CO +10H O (3)CO 熔碳酸盐燃料电池CO232CO+O2CO- 4 -2 2 2 2 (4)甲醇碱性燃OH2CH OH+3O +4OH 2CO +3料电池6H 3.2020 四成都七中三锌-气燃料电(如)有比能量高功率用寿命长等优, 可用作电动车动力电,电池的电解质溶液为 KOH 液放电时发生反应

8、2Zn+O +4OH+2H O 。列说法正确的( ) 4A.放电时负反应为 Zn-2eZnB.该隔膜为阳离子交换,允许 K通过C.充电时当 0.1 mol O 生时流经电解质溶液的电子个数约为 1.20410D.充电时电质溶液中 (OH)逐渐增大4.2020 四成都树德中学三已知某种二次锂离子电池工作时反应为 Li C + Li CoOx LiCoO n原如图所示,下列法错误的( ) A.放电时碳料极失去电,发氧化反,电子经外电路Li经内电路同时移向正极B.放电时正极反应为 Li CoO +Li+ex LiCoOC.充电时 Li从极脱出,又嵌正极D.锂离子电池的比能量(单位质的电极材料释放的能

9、)高答案专题十三 原池- 5 -2 2 2 - 3 2 2 2 - 3 1.B 根据题图可知放电时,a 极发生的反应为 CH COO+2H 2CO +7H 极为极A 项正确该池工作时,可实现海水的淡,原电池中阴离子向负极迁,阳离子向正极迁移,则 应向 a 极动应 b 极移即隔膜 1 阴离子交换,隔膜 2 为阳离子交换,B 项错误;当电路中转移 1 mol 电子,向 和 极分移动 1 mol 和 1 mol ,则模拟海水理论上可除盐 58.5 项正确电池工作,正极反应式为 2H+2eH ,正极产生 ,负极 产生 ,结合正的电极反应,一段时间,正产生气体的物质的量之比为 21,D 项正确。2.B

10、由题意知,电池总反应为 3H +N 2NH 。该合成氨反应在常温下进,并形成原电池产生 电能,反应不需要高温、高压和化,A 项正。观察题图左边电极发生氧化反应MV-eMV,为负极阳极),B 项误。正极区 N 在氮酶作用下发生还原反应生成 NH ,C 项 正确。电池工作,通过交换膜,由侧负区向侧正极)迁移D 项正。3.C 阴极发生还原反应,氢离子由质子交换膜右侧向左侧迁,阴极的电极反应式为CO +2H+2e CO+H O,A 项正确。结合阳极区发的反,知协同转化总反应为 CO +H S S+CO+H O,B 项确石墨烯作阳,其电势高于 ZnO墨烯,C 项错Fe3 在碱性或中性介质中会生成沉,们只

11、稳定存在于酸性较强的介质, 项正。 4.D 由题图知,放电时Zn 失电子被氧化为 负极反应为4Zn-2e+4OHZn(OH) ,A 正确;放电时CO 在极得到电子被还原为 HCOOH(C 可作2 价, 4 故 1 mol CO 转化为 HCOOH 时移电子的物质的量为 mol,B 正确充时负极反应为2Zn(OH) +4e42Zn+8OH,正极反应为 2H O-4eO +4H,则电池总反应为 2Zn(OH)242Zn+O +4OH+2H O,C 正确;充电时正极产生 H,H浓度升,OH浓度降低,D 错 误。5.B 由题给信息知 VB 电上发生失电子的氧化反,则 VB 电极为负极复合碳电极为正极,

12、 正极发生还原反,电极反应式为 O +4e+2H O 4OH,则电路中通过 0.04 mol 电时正极有0.01 mol O 参加反应,其在标准状况下的体积为 0.224 L,A 项确;由正、负极的电极反应式可知,该电池工作,负极区溶液的 pH 降低正极区溶液的 pH 升高B 项误由正、负极反应式知该电池总反应为 4VB +11O +20OH+6H O +4VO ,C 项确电与子的流动方 4 向相反电从正极出发沿载向负,再经过电解质溶液最终回到正, 项正确。- 6 -2 2 - 2 2 2 x 2 2 - 2 2 2 x 6.D 该电池采用的三维多孔海状 Zn 具有大的表面可以高效沉积 ZnO

13、,且沉积的 ZnO分散度高A 正确根据题干中反应可知该电池充电,Ni(OH) 在阳发生氧化反应生成NiOOH,其极反应式为 Ni(OH) (s)+OH(aq)-eNiOOH(s)+H O(l),B 正确放电时 Zn 在极发生氧化反应生成 ZnO,电反应式为 Zn(s)+2OH(aq)-2eZnO(s)+H O(l),C 正。电池放电过程中OH等阴离子通过隔膜从正极区移向负极, 错误7.D 电池放电时阴离子移向负, 项正。由电池总反应和题图,放电时吸收 CO ,充电时释放 项正。放电,正上 CO 电子被还原为单质 电极反应式为 3CO +4e2CO 项确。充电时阳正极上 氧化为 CO ,极反应式

14、为 3 C+2CO -4e 3CO ,阴负极上 Na被原为 Na,极反应式为 Na+e 3 项误。1.(1) 左 +4HN +2H O (2)负 阴 I Br+2e 2I+Br 负负 正 +2e+H +Cl【解析】 (3)右侧 CH COO失去电子被氧化为 HCO ,B 极负阳极),A 极是正极阴)。32.(1)3O +12H+12e6H O 2CH OH-12e+2H O 2CO +12H (2)13O +52e 26O2C +26O-52e 8CO +10H (3)O +2CO 32CO-4e+2CO234CO(4)3O +12e+6H O 12OH 2CH OH-12e+16OH +12H 3 3.D 由题图可知电子由金属锌流,则金属锌为负,结合题给总反应可知负极反应为Zn+4OH-2eZn(OH) ,A 项错误。正极发生反 O +4e+2H O 4 4OH,正极生成 OH,负极消耗OH,可知该隔膜为阴离子交换膜允许 OH通,B 项错。不论放电还是充,电