2020年高考化学微专题突破练(七)新型电源的解题策略(选择题)

1、2020年高考化学微专题打破练(七)新式电源的解题策略(选择题)2020年高考化学微专题打破练(七)新式电源的解题策略(选择题)11/112020年高考化学微专题打破练(七)新式电源的解题策略(选择题)微专题打破练(七)新式电源的解题策略(选择题)一般锌锰干电池的简图以以下列图,它是用锌皮制成的锌筒作电极,中央插一根碳棒,碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混杂物,并用离子能够经过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作时的总反应为Zn+2N+2MnOZn(NH3)22+Mn2O3+H2O。以下关于锌锰干电池的说法中正确的选项是()

2、A.当该电池电压逐渐下降后,利用电解原理能重新充电还原B.电池负极反应式为2MnO+2N+2e-Mn2O3+2NH3+H2OC.原电池工作时,电子从负极经过外电路流向正极D.外电路中每经过0.1mol电子,锌的质量理论上减小6.5g【剖析】选C。一般锌锰干电池是一次电池,不能够充电还原,A项错误;依照原电池工作原理,负极失电子,B项错误;由负极的电极反应式可知,每经过0.1mol电子,耗资锌的质量是65gmol-1=3.25g,D项错误。2.(2020漳州模拟)锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是实质应用电池系列中比能量最高的一种电池,剖视图以以下列图,一种非水的LiAlCl4的SOCl2溶液

3、为电解液。亚-1-硫酰氯既是电解质,又是正极活性物质,其中碳电极区的电极反应式为2SOCl+4e-4Cl-+S+SO2。该电池工作时,以下说法错误的选项是()A.锂电极区发生的电极反应:Li-e-Li+B.放电时发生的总反应:4Li+2SOCl24LiCl+SO2+SC.锂电极上的电势比碳电极上的低D.若采用水溶液代替SOCl2溶液,电池总反应和效率均不变【剖析】选D。锂电池中锂为电池的负极,失电子生成锂离子,电极反应式为Li-e-Li+,A正确;放电时的总反应式为电池正负极得失电子总数相等时电极反应相加,4Li+2SOCl24LiCl+SO2+S,B正确;锂电极为电池的负极,负极的电势比正极

4、低,C正确;若采用水溶液代替SOCl2溶液,锂电极则与水反应生成氢氧化锂,造成电极的耗资,D错误。3.Li-FeS2电池是目前电池中综合性能最好的一种电池,其结构以以下列图。已知电池放电时的反应为4Li+FeS2Fe+2LiS。以下说法正确的选项是2世纪金榜导学号()A.Li为电池的正极B.电池工作时,Li+向负极搬动-2-C.正极的电极反应式为-2-FeS+4eFe+2S2D.将熔融的LiCF3SO3改为LiCl的水溶液,电池性能更好【剖析】选C。A项,由S发生氧化反应,可知Li为电池负极;B项,电池工作时,阳离子(Li+)移向正极;D项,由于2Li+2H2O2LiOH+H,故不能够用LiC

5、l的水溶液作为电解质溶液。4.(2020成都模拟)碱性电池拥有容量大、放电电流大的特点,所以获取广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为Zn(s)+2MnO(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。以下说法错误的选项是()A.电池工作时,电子由正极经过外电路流向负极B.电池正极的电极反应式为2MnO(s)+H2O(l)+2e-Mn2O3(s)+2OH-(aq)C.电池工作时,锌失去电子D.外电路中每经过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g【剖析】选A。电池工作时,电子由负极经过外电路流向正极,A错。正极得电子,发生还原反应,所以正极的电极反应式为2

6、MnO(s)+HO(l)+2e-MnO(s)223-对。原电池工作原理是,负极失电子,发生氧化反应,依照电池总反+2OH(aq),B应知,锌失电子,C对。由Zn(s)+2MnO(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)可知,65gZn反应转移电子为2mol,则6.5gZn反应转移0.2mol电子,D对。某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为Li1-xCoO+LiCLiCoO+C(x1)。以下关于该电池的说法不正确的选项是()2x626A.放电时,Li+在电解质中由负极向正极迁移B.放电时,负极的电极反应式为LixC6-xe-xLi+C6C.充电时,若转移1m

7、ole-,石墨(C6)电极将增重7xg-3-D.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO-xe-LiCoO+xLi+21-x2【剖析】选C。原电池中阳离子由负极向正极迁移,A正确;放电时,负极发生氧化反应,电极反应式为LixC6-xe-xLi+C6,B正确;充电时,若转移1mol电子,石墨电极质量将增重7g,C错误;充电时阳极发生氧化反应,电极反应式为LiCoO2-xe-Li1-xCoO2+xLi+,D正确。6.(2020张家口模拟)一种检测空气中甲醛(HCHO)含量的电化学传感器的工作原理以以下列图。以下说法正确的选项是()世纪金榜导学号A.传感器工作时,工作电极电势高工作时,H+经过交换膜向工

8、作电极周边搬动C.当导线中经过1.210-6mol电子时,进入传感器的甲醛为310-3mgD.工作时,对电极区电解质溶液的pH增大【剖析】选D。HCHO在工作电极失电子被氧化,作原电池的负极,工作电极电势低,A项错误;依照原电池工作原理易知,工作时,溶液中的阳离子(氢离子)向电源的正极搬动,即对电极方向,B项错误;负极反应为HCHO+H2-4e-CO2+4H+,当电路中转移1.210-6mol电子时,耗资HCHO的物质的量为1.210-6mol=3.010-7mol,则HCHO质量为3.010-7mol30gmol-1=910-3mg,C项错误;工作时,对电极的电极反应为4H+O2+4e-2H

9、O,反应后生成水,诚然有相同数量-4-的氢离子从负极迁移过来,但是,由于溶液的体积增大,正极区溶液的酸性减弱,其pH增大(若忽略溶液的体积变化,则pH基本不变),D项正确。我国科研人员借助太阳能,将光解水制H2与脱硫结合起来,既能大幅度提高光解水制H2的效率,又能脱除SO2,工作原理以以下列图。以下说法不正确的选项是()该装置可将太阳能转变成化学能催化剂a表面发生还原反应,产生H2C.催化剂b周边的溶液pH增大D.吸取1molSO2,理论上能产生1molH2【剖析】选C。在光解水的过程中,存在将太阳能转变成化学能的过程,A项正确;依照表示图,a电极为获取电子的一极,发生还原反应。电解水时2HO

10、2H+O2,获取电子的一极产生氢气,B项正确;b电极为电子流出的一极,发生氧化反应,2H2-2+O-4eO+4H,产生H,pH减小,C项错误;在b极周边,氧气、二氧化硫以及水生成硫酸,1molSO2生成1molHSO,转移2mol电子,依照得失电子守24-恒:2H2O+2eH2+2OH,将产生1mol氢气,D项正确。8.(2020钦州模拟)新式锂空气电池能量密度高、成本低,可作为未来电动汽车的动力源,其工作原理以以下列图。以下有关该电池的说法正确的选项是()-5-A.充电时,金属锂为阳极B.放电时,正负两极周围都有LiOHC.放电时,每耗资22.4LO2,转移4mol电子D.放电和充电时,Li

11、+迁移方向相反【剖析】选D。由图可知,放电时是原电池原理,原电池放电反应为自觉的氧化还原反应,即4Li+O2+2HO4LiOH,锂为负极,失去电子发生氧化反应Li-e-Li+,-正极上发生得电子的还原反应O2+4e+2HO4OH;充电时的原理是电解池原理,+2金属锂电极为阴极,发生还原反应Li+eLi,阳极反应为4OH-4eO+2HO。依照以上剖析,充电时,金属锂为阴极,故A错误;金属锂电极周围为有机电解液,非水溶液,放电时,该极周围不会有LiOH,故B错误;没有注明是在标准状况下,无法计算22.4LO2的物质的量,故C错误;放电时阳离子由负极向正极移动,充电时阳离子由阳极向阴极搬动,所以Li

12、+迁移方向相反,故D正确。微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转变成电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理以以下列图,以下说法正确的选项是()世纪金榜导学号A.电子从b流出,经外电路流向a-6-在硫氧化菌作用下转变成S-+B.HS的反应是HS+4H2O-8eS+9HC.若是将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化D.若该电池电路中有0.4mol电子发生转移,则有0.5molH+经过质子交换膜【剖析】选B。b电极通入氧气,是正极,a电极是负极,电子从a流出,经外电路-流向b,A错误;a电极是负极,发生失电子的氧化反应,即HS在硫氧化菌作用下转化为S,电极反应式为-+正确;若是将反应物直接燃H

13、S+4H2O-8eS+9H,B烧,会有部分化学能转变成光能或热能,所以能量的利用率会变化,C错误;若该电池电路中有0.4mol电子发生转移,依照电荷守恒可知有0.4molH+经过质子交换膜与0.1mol氧气结合转变成水,D错误。传统接触法制取硫酸能耗大,污染严重。将燃料电池引入硫酸生产工艺可有效解决能耗和环境污染问题,同时供应电能。以燃料电池为电源电解硫酸铜溶液的工作原理表示图以下所示。以下说法不正确的选项是()A.b极为正极,电极反应式为2+-2O+4H+4e2HOB.H+由a极经过质子交换膜向b极搬动C.该燃料电池的总反应式为242SO+O+2HO2HSOD.若a极耗资2.24L(标准状况

14、)SO2,理论上c极有6.4g铜析出-7-【剖析】选D。A.b为正极,看到质子交换膜确定酸性环境,电极反应式为O2+4H+4e-2HO,故不选A;B.原电池内部阳离子向正极搬动,阴离子向负极移动,故不选B;C.由上面剖析可知该燃料电池的总反应为2SO+O2+2HO2HSO4,故不选C;D.d极与电源负极相连,为阴极得电子,有铜析出,所以应该是若a电极耗资标准状况下2.24LSO2,理论上在d极上有6.4g铜析出,应选D。11.Li-Cu-空气燃料电池的原理表示图以以下列图,电池通入空气腐化铜电极而产生正极反应物Cu2O。以下说法正确的选项是()A.电池工作时,正极上有金属锂析出B.电池工作时,

15、负极区溶液中c(OH-)增大+-2Li+Cu2O+H2OC.电池放电过程中的总反应为2Cu+2Li+2OHD.停止通入空气一段时间,电池将停止放电【剖析】选D。电池工作时,正极发生反应为22-CuO+HO+2e2OH+2Cu,没有金属锂析出,A错误;负极为锂失电子生成Li+,负极区无水溶液,B错误;电池放电过程中的总反应为2Li+Cu2O+H2O+-错误;2Cu+2Li+2OH,C电极不能够再氧化生成Cu2O,当正极的Cu2O全部转变成正确。停止通入空气一段时间,铜Cu后,电池将停止放电,D12.LED系列产品是一类新式节能产品。图甲是NaBH4/H2O2燃料电池的装置表示图,图乙是LED发光

16、二极管的装置表示图。以下表达错误的选项是()-8-A.电池应采用阳离子交换膜,Na+向A极区搬动B.电池A极区的电极反应式为-H2O2+2e2OHC.每有1molNaBH4参加反应,转移电子数为4NAD.要使LED发光二极管正常发光,图乙中的导线a应与图甲中的B极相连【剖析】选C。电池放电过程中,负极发生氧化反应生成B,电极反应式为-B+6H2O,A电极为正极,正极电极反应式为-为B+8OH-8eH2O2+2e2OH,保持电荷平衡,应采用阳离子交换膜,原电池中阳离子移向正极,Na+从负极区向正极区搬动,故A正确;依照图片知,双氧水得电子发生还原反应,则A电极为正极,正极电极反应式为-故B正确;

17、负极发生氧化反应生成B,电HO+2e2OH,22-B+6HO,有1molNaBH参加反应转移电子数为8N,极反应式为B+8OH-8e24A故C错误;要使LED发光二极管正常发光,图乙中的导线a阴极应与图甲中的B极负极相连,故D正确。金属(M)-空气电池(如图)拥有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和搬动设备的电源。该类电池放电的总反应为:4M+nO2+2nHO4M(OH)n。-9-已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极资料理论上能释放出的最大电能。以下说法不正确的选项是()A.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,Mg-空气电池的理论比能量最高B.为防范负极区聚集M(OH)2

18、,宜采用中性电解质及阳离子交换膜C.电池放电过程的正极反应式-:O2+2HO+4e4OHD.多孔电极可提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面【剖析】选A。A.电池的“理论比能量”指单位质量的电极资料理论上能释放出的最大电能,则单位质量的电极资料失去电子的物质的量越多,则获取的电能越多。假设质量都是1g时,这三种金属转移电子物质的量分别为()2=mol、()3=mol、()2=mol,所以Al-空气电池的理论比能量最高,故A错误;B.负极上Mg失电子生成2+Mg,为防范负极区-聚集Mg(OH),则阴极区溶液不能够含有大量OH,所以宜采用中性电解质及阳离子2交换膜,故B正确;C.正极上氧气得电子和水反应生成-OH,由于是阴离子交换膜,-故C正确;D.所以阳离子不能够进入正极地域,则正极反应式为O2+2HO+4e4OH,反