(完整版)原电池高考精编及答案

#原电池精选试题(2010江苏,8,)下列说法不正确的是()铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加常温下，反应C(s)+CO2(g)—-2CO(g)不能自发进行，则该反应的AH>0一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率相同条件下，溶液中Fe3+、Cu2+、Zn2+的氧化性依次减弱(2013江苏，9，2分)Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是()Mg电极是该电池的正极H2O2在石墨电极上发生氧化反应石墨电极附近溶液的pH增大溶液中Cl-向正极移动3.(2013福建，11，6分)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为h2、co。其过程如下：A阳能■mCeO2(m-x)CeO2・xCe+xO2300V—>(m-x)CeO2・xCe+xH2O+xCO2£mCeO2+xH2+xCO下列说法不正确的是()该过程中CeO2没有消耗该过程实现了太阳能向化学能的转化C.右图中AH]=AH2+AH3D.以CO和02构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-C+2H2O(2013安徽，10,6分)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。je^CLiCl-KGL钙电接电離吒je^CLiCl-KGL钙电接电離吒F列有关说法正确的是()A.正极反应式:Ca+2Cl--2e-CaCl2放电过程中,Li+向负极移动每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPb常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转(2013天津，6,6分)为增强铝的耐腐蚀性现以铅蓄电池为外电源，以A1作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)电解电解池:2Al+3H2O:A12O3+3H2T

电解过程中，以下判断正确的是（）电池电解池AH+移向Pb电极H+移向Pb电极B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正极:PbO2+4H++2e-Pb2++2H2O阳极:2A1+3H2O-6e-Al2O3+6H+D1—时何"时何6.（2013北京，7,6分）下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是（）水中的钢闸门连接电源的负极金属护栏表面涂漆汽车底盘喷涂高分子膜地下钢管连接镁块7.（2013课标II,11,6分）“ZEBRA"蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是（）电池反应中有NaCl生成电池的总反应是金属钠还原三价铝离子正极反应为:NiCl2+2e-^=Ni+2Cl-钠离子通过钠离子导体在两电极间移动（2013课标I,10,6分）银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是（）处理过程中银器一直保持恒重银器为正极,Ag2S被还原生成单质银该过程中总反应为2Al+3Ag2S^=6Ag+Al2S3黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl（2012海南,13）氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用。回答下列问题：（1,易）氮元素原子的L层电子数为；（2,易）NH3与NaClO反应可得到肼（N2H4）,该反应的化学方程式为（3,易）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。已知：N2（g）+2O2（g）—N2O4（l）AH]=-19.5kJ.mol-1N2H4（l）+O2（g）—N2（g）+2H2O（g）AH2=-534.2kJ・mol-1写出肼和n2o4反应的热化学方程式;（4,中）肼一空气燃料电池是一种碱性电池该电池放电时，负极的反应式为。（2010山东,28）硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：SO2+2H2O+I2―H2SO4+2HI2HI—H2+I22H2SO4—2SO2+O2+2H2O（1,易）分析上述反应，下列判断正确的是。a.反应III易在常温下进行反应I中SO2氧化性比HI强循环过程中需补充H2O循环过程产生ImolO2的同时产生ImolH2(2,中)一定温度下，向1L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应II,H2物质的量随时间的变化如下图所示。j/lVLisi0~2min内的平均反应速率v(HI)=。该温度下,H2(g)+I2(g)''2HI(g)的平衡常数K=。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则是原来的2倍。a.平衡常数HI的平衡浓度达到平衡的时间平衡时H2的体积分数(3,)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡移动(填“向左"“向右”或“不”)；若加入少量下列试剂中的,产生H2的速率将增大。a.NaNO3b.CuSO4c.Na2SO4d.NaHSO3(4)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。已知2H2(g)+O2(g)―2H2O(l)AH=-572kJ・mol-i某氢氧燃料电池释放228.8kJ电能时，生成imol液态水，该电池的能量转化率为。11.(2008山东,29)北京奥运会“祥云"火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(c3h6)。(1,易)丙烷脱氢可得丙烯。已知:C3H8(g)—CH4(g)+elCH(g)+H2(g);AH]=156.6kJ・mol-iCH3CH-CH2(g)—CH4(g)+山JCH(g);AH2=32.4kJ・mol-i则相同条件下，反应C3H8(g)—CH3CH-CH2(g)+H2(g)的AH=kJ・mol-i。(2,)以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入02和CO2,负极通入丙烷，电解质是一一门匕熔融碳酸盐。电池反应方程式为;放电时移向电池的(填“正"或“负")极。(3,)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5x10-5mol・L-i。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3'HCJ+H+的平衡常数K1=(已知:10-5.60=2.5X10七)。(4,)常温下,0.1mol・L-iNaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3)c(C」)(填“〉”、“=”或“<”)，原因是—(用离子方程式和必要的文字说明)。12.(2011山东,29)科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。(1,)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为。要清洗附着在试管壁上的硫可用的试剂是。(2,)下图为钠硫咼能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320°C左右，电池反应为2Na+xS—Na2Sx,正极的电极反应式为。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的—倍。pTu(3,中)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为,向该溶液中加入少量固体CuSO4,溶液pH(填“增大"“减小”或“不变”)。Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为(用离子方程式表示)。

13.（2011四川,29）开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制h2so4,又能制h2。H.0H严20^-100T：HjSO^HIHI500T：分离器皿反应据请回答下列问题：TOC\o"1-5"\h\z（1,易）已知IgFeS2完全燃烧放出7.1kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为。（2,中）该循环工艺过程的总反应方程式为。（3,易）用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是。（4,难）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH表示）,NiO（OH）作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH)+MH・Ni(OH)2+M电池放电时，负极的电极反应式为。充电完成时,Ni（OH）2全部转化为NiO（OH）。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为_。（2010安徽,27）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：0iiii人过廿WCD加过盘过泄（1,易）第②步反应得到的沉淀X的化学式为_。（2,中）第③步反应的离子方程式是

(3,)第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：—、。(4,)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1g,第③步反应中加入20.0mL3.Omol・L-i的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3,则至少有_gNa2CO3参加了反应。(2013广东，33，17分)化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养。在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是。A.A.将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是。设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl4于试管中，。能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片，铁片，锌片和导线。完成原电池甲的装置示意图(见图15),并作相应标注。要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙工作一段TOC\o"1-5"\h\z时间后，可观察到负极。甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是,其原因是。根据牺牲阳极的阴极保护法原理为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(2)的材料中应选作阳极。(2013山东，28，12分)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是。a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应:2Cu2S+2H2SO4+5O2^=4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是。当1molO2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为mol。向⑶右图为电解精炼银的示意图，(填“a”或“b")极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为_。为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用是。17.(2013北京，26，14分)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：945kJ・molJN心，——2X〔一63C)kl―mol-149SkJ・moF1^2N0(g)-20(g)①写出该反应的热化学方程式：

随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是。在汽车尾气系统中装置催化转化器可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：。当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaOo原因是,元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：NiO电蛊0⑴-辽「就花國堆电岬质2NiO电蛊0⑴-辽「就花國堆电岬质2Pt电极上发生的是反应(填“氧化”或“还原”)o写出NiO电极的电极反应式：18.(2013课标II,26,15分)锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造如图(a)所示。图(a)两种干电池的构造示意图回答下列问题：普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH,Cl+2MnO°4Zn+2NH,Cl+2MnO°42Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH①该电池中，负极材料主要是,电解质的主要成分是,正极发生的主要反应是。②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。黑色尚律淄合脚停、铜*碳轉牌水和豐黑色尚律淄合脚停、铜*碳轉牌水和豐(分类何悅鶴盘松貯箱纺侣，过as|化&鞫n图(b)—种回收利用废旧普通锌锰电池的工艺图(b)中产物的化学式分别为A,B。操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为。采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D,则阴极处得到的主要物质是(填化学式)。19.(2013课标I,28,15分)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为h2、o和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应:甲醇合成反应：(i)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)AH]=-90.1kJ・mol-1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH2=-49.0kJ・moLi水煤气变换反应:CO(g)+H20(g)CO2(g)+H2(g)AH3=-41.1kJ・moLi甲醚合成反应:2CH3OH(g)^=CH3OCH3(g)+H20(g)AH4=-24.5kJ・mol-i回答下列问题:Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度A12O3的主要工艺流程是(以化学方程式表示)。分析二甲醚合成反应(V)对于CO转化率的影响。由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响⑷有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下，由馬和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93kW・h・kg-i)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为,一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生个电子的电量；该电池的理论输出电压为1.20V,能量密度E=(列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量1kW・h=3.6x10M)。20.(2013课标I,27,15分)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钻酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。應旧

钾虫『电池應旧

钾虫『电池旗电

址弭Iq~進就=犁殛I區HJ囂一iijSnJig冰栩街:闿*常骚).广冇机制-辩生同用一冰栩街:闿*常骚).广冇机制-辩生同用一^p_「-石机梱T反翠题卜「水HKCoSq藩械〉■—CcCO^bi^回答下列问题：TOC\o"1-5"\h\zLiCo02中,Co元素的化合价为。写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式。“酸浸”一般在80T下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式；可用盐酸代替h2so4和h2o2的混合液，但缺点是。写出“沉钻”过程中发生反应的化学方程式。⑸充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式。上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有(填化学式)。答案和解析1.AC2.C3.C4.D[5.D[6.A[7.B[8.B(1)5(2)2NH3+NaClO—N2H4+NaCl+H2O2N2H4(1)+N2O4(1)—3N2(g)+4H2O(g)AH=-1048.9kJ・mol-iN2H4+4OH--4e-—4H2O+N2?[(1)c(2)0.1mol・L-i・min-i64b(3)向右b(4)80%(1)124.2(2)C3H8+5O—3CO2+4H2O负(3)4.2x10-7mol・L-i30222

(4)>HCl+H2O」C'+H30+(或HCJC'+H+)、HC1+屯0—H2CO3+OH-,HC'的水解程度大于电离程度(1)2CH3CH2OH+2Na—2CH3CH2ONa+H2TCS2［或(热)NaOH溶液］xS+2e-—電(或2Na++xS+2e—Na2Sx)离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫4.5c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)减小2S2-+O2+2H2^'2SI+4OH-(1)4FeS2(s)+11O2(g)'''2Fe2O3(s)+8SO2(g);AH=-3408kJ/mol(2)2H2O+SO2—H2SO4+H2(3)减小H2浓度，使HI分解平衡正向移动，提高HI的分解率(4)①MH+OH--e-—'M+H2O②2H2O+O2+4e-—’4OH-(1)A1(OH)3(2)4LiMn2O4+4H++O28MnO2+4Li++2H2O(3)烧杯、漏斗、玻璃棒玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘(其他合理答案均可)(4)6.4(或6.36)(1)①C②HC1O③向试管中滴加适量的NaBr溶液，振荡，充分反应后静置分层，下层(有机层)呈橙红色(2)①②电极逐渐溶解变细③甲Zn和CU2+不直接接触，避免两种物质直接发生反应，从而避免能量损失，提咼了电池效率，提供稳定电流(3)Zn(1)b、d(2)Cu2S4H2(3)a2H++N+e-一NO2T+H2O(4)做电解质溶液(或导电)(1)3NO2+H2O—2HNO3+NO(2)©N2(g)+O2(g)——2NO(g)AH=+