2025版新教材高考化学一轮复习课时评价16化学能转化为电能-电池含解析鲁科版

PAGE6-课时评价16化学能转化为电能——电池(建议用时：40分钟)一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()A．①②中Mg做负极，③④中Fe做负极B．②中Mg做正极，电极反应式为6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑C．③中Fe做负极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋D．④中Cu做正极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑B解析：②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓硝酸反应失去电子做负极，A、C错误；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－=2[Al(OH)4]－，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑，B正确；④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D错误。2．按如图装置进行试验(a、b电极均为Cu电极)，试验起先视察到灵敏电流计的指针发生偏转。下列有关说法正确的是()A．b极电极反应为Cu－2e－=Cu2＋B．溶液中Cu2＋穿过交换膜发生迁移C．电流计指针偏转幅度将保持不变D．外电路转移的电子最多为0.02molD解析：该装置为浓度差电池，浓度增大，还原性或氧化性增加，右侧CuSO4溶液浓度大，氧化性增加，因此b电极为正极，a电极为负极，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，故A错误；溶液中离子从高浓度的右室经过离子交换膜迁往低浓度的左室才是自发过程，假如溶液中迁移Cu2＋，由于负极与正极产生和消耗的Cu2＋相等，则左、右两室溶液浓度不变，但负极Cu削减，正极Cu增加，须要消耗能量而不行能供应电能，所以溶液中迁移的离子不行能是Cu2＋，而是SOeq\o\al(2－,4)，从右室向左室迁移，故B错误；随着电流的产生，左、右两室SOeq\o\al(2－,4)浓度的差值渐渐减小，SOeq\o\al(2－,4)从右室向左室迁移的速率渐渐减小，则外电路的电流强度将渐渐减小，灵敏电流计指针偏转的幅度也会渐渐减小，故C错误；当左右两室SOeq\o\al(2－,4)浓度相等，即均为(0.3mol·L－1＋0.1mol·L－1)/2时，电池将停止工作，不再有电流产生，溶液中迁移的n(SOeq\o\al(2－,4))＝0.1L×[0.3mol·L－1－(0.3mol·L－1＋0.1mol·L－1)/2]＝0.01mol，因此外电路转移电子物质的量最多为0.02mol，故D正确。3．一种光化学电池的结构如图所示，电池总反应为AgCl(s)＋Cu＋(aq)=Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)，下列关于该电池在工作时的说法中正确的是()A．生成108gAg，转移电子数为2molB．Cu＋在负极发生氧化反应C．Ag电极活泼，Ag失电子发生氧化反应D．Cl－由负极迁移到正极B解析：由题给反应可知，生成1molAg，转移1mole－，即生成108gAg，转移电子个数为NA，A项错误；负极Cu＋失电子生成Cu2＋，铜元素化合价上升，发生氧化反应，B项正确；Ag电极为正极，AgCl得电子发生还原反应生成Ag和Cl－，C项错误；Cl－由正极向负极迁移，D项错误。4．有关下列四个常用电化学装置的叙述正确的是()A．图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是催化剂B．图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2＋浓度始终不变D．图Ⅳ所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中被还原为AgD解析：该电池反应中二氧化锰得到电子被还原，为原电池的正极，A错误；铅蓄电池放电时电池反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，该反应中硫酸参与反应，所以浓度降低，B错误；粗铜中不仅含有铜，还含有其他金属，电解时，粗铜中有铜和其他活泼金属失电子，纯铜上只有铜离子得电子，阴极上析出的铜大于阳极上削减的铜，所以溶液中铜离子浓度降低，C错误；该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以氧化银是氧化剂发生还原反应，D正确。5．如图1、图2分别是甲、乙两组同学将反应“AsOeq\o\al(3－,4)＋2I－＋2H＋AsOeq\o\al(3－,3)＋I2＋H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图1烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图2的B烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液。下列叙述中正确的是()A．甲组操作时，电流计(G)指针发生偏转B．甲组操作时，溶液颜色变浅C．乙组操作时，C2做正极D．乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e－=2I－D解析：两装置中发生反应：AsOeq\o\al(3－,4)＋2I－＋2H＋AsOeq\o\al(3－,3)＋I2＋H2O。当加入适量浓盐酸时，平衡向右移动，有电子转移，但电子不会沿导线通过，所以甲组操作时，电流计(G)指针不会发生偏转；由于I2浓度增大，所以溶液颜色变深；向图2的B烧杯中加入NaOH溶液，消耗H＋，平衡向左移动，B烧杯中AsOeq\o\al(3－,3)在C2极失电子生成AsOeq\o\al(3－,4)，电子沿导线流向C1棒，发生反应：I2＋2e－=2I－，所以C2为负极，C1为正极。6．(2024·攀枝花模拟)水系钠离子电池的平安性能好、价格低廉、对环境友好，有着巨大的市场前景。某钠离子电池的工作原理如图所示，电池总反应为2NaFePO4F＋Na3Ti2(PO4)32Na2FePO4F＋NaTi2(PO4)3。下列说法错误的是()A．充电时，a接电源正极B．放电时，溶液中的Na＋在NaFePO4F电极上得电子被还原C．充电时，阴极上的电极反应为NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－=Na3Ti2(PO4)3D．理论上，该电池在充电或放电过程溶液中的c(Na＋)不变B解析：依据电池总反应：2NaFePO4F＋Na3Ti2(PO4)32Na2FePO4F＋NaTi2(PO4)3可知，放电时，NaFePO4F变为Na2FePO4F，Fe元素化合价降低，发生还原反应，NaFePO4F做原电池的正极，Na3Ti2(PO4)3变为NaTi2(PO4)3，Ti元素化合价上升，发生氧化反应，Na3Ti2(PO4)3做原电池的负极。放电时a接原电池正极，因此充电时，a接电源正极，Na2FePO4F做阳极，A项正确；放电时，正极NaFePO4F得电子并结合溶液中的Na＋生成Na2FePO4F，电极反应式为NaFePO4F＋Na＋＋e－=Na2FePO4F，B项错误；充电时，阴极上NaTi2(PO4)3得到电子，因此阴极上的电极反应为NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－=Na3Ti2(PO4)3，C项正确；依据溶液呈电中性，结合电池总反应，理论上，该电池在充电或放电过程溶液中的c(Na＋)不变，D项正确。二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)7．在混合导体透氧膜反应器中一步同时制备氨合成气(N2、H2)和液体燃料合成气(CO、H2)，其工作原理如图所示，下列说法错误的是()A．膜Ⅰ侧反应为H2O＋2e－=H2＋O2－、O2＋4e－=2O2－B．膜Ⅱ侧相当于原电池的负极C．膜Ⅱ侧发生的反应为CH4＋O2－－2e－=2H2＋COD．膜Ⅱ侧每消耗1molCH4，膜Ⅰ侧肯定生成1molH2D解析：膜Ⅰ侧，H2O和O2在正极均发生还原反应，结合题图可写出其电极反应式为H2O＋2e－=H2＋O2－、O2＋4e－=2O2－，故A正确；原电池中阴离子从正极向负极移动，结合题图O2－的移动方向可知，膜Ⅰ侧相当于原电池的正极，膜Ⅱ侧相当于原电池的负极，故B正确；膜Ⅱ侧CH4发生氧化反应，其电极反应式为CH4＋O2－－2e－=2H2＋CO，故C正确；膜Ⅰ侧发生的反应为H2O＋2e－=H2＋O2－、O2＋4e－=2O2－，膜Ⅱ侧发生的反应为CH4＋O2－－2e－=2H2＋CO，膜Ⅱ侧每消耗1molCH4，转移2mol电子，而膜Ⅰ侧参与反应的H2O、O2的量未知，无法得诞生成H2的量，故D错误。8．锂—空气充电电池有望成为电动汽车的好用储能设备。工作原理示意图如下，下列叙述正确的是()A．该电池工作时Li＋向负极移动B．Li2SO4溶液可做该电池的电解质溶液C．电池充电时间越长，电池中Li2O含量越少D．电池工作时，正极可发生：2Li＋＋O2＋2e－=Li2O2CD解析：原电池中，阳离子向正极移动，A项错误；单质锂与水反应生成氢氧化锂和氢气，电解质溶液不能运用任何水溶液，B项错误；电池充电时应当将放电的反应倒过来，将正极反应逆向进行，电池充电时间越长，Li2O含量越少，C项正确；当x＝2时，正极反应为2Li＋＋O2＋2e－=Li2O2，D项正确。9．(2024·潍坊模拟)我国科研团队胜利探讨出高比能量、低成本的钠离子二次电池，其工作原理示意图如下。已知电池反应：Na1－xMnO2＋NaxCnNaMnO2＋nC。下列说法正确的是()A．电池放电过程中，NaMnO2/Al上的电势低于石墨烯/Al上的电势B．电池放电时，正极可发生反应Na1－xMnO2＋xNa＋＋xe－=NaMnO2C．电池充电时，外接电源的负极连接NaMnO2/Al电极D．电池充电时，Na＋由NaMnO2/Al电极移向石墨烯/Al电极BD解析：放电时，NaMnO2/Al为正极，石墨烯/Al为负极，正极电势高于负极电势，故A错误；放电时，正极得电子发生还原反应，依据总反应可知正极反应式为Na1－xMnO2＋xNa＋＋xe－=NaMnO2，故B正确；充电时NaMnO2/Al极发生氧化反应，为阳极，与外接电源的正极相连，故C错误；充电时为电解池，电解池中阳离子流向阴极，即Na＋由NaMnO2/Al电极移向石墨烯/Al电极，故D正确。三、非选择题10．(1)锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池的反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移进入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：①外电路的电流方向是由________(填“a”或“b”，下同)极流向________极。②电池的正极反应式为________________________________。(2)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能干脆转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下：①该电池中外电路电子的流淌方向为________(填“从A到B”或“从B到A”)。②工作结束后，B电极室溶液的pH与工作前相比将________(填“增大”“减小”或“不变”)。③A电极旁边甲醇发生的电极反应为____________________。解析：(1)①结合所给装置图以及原电池反应原理，可知Li做负极，MnO2做正极，所以电子流向是a→b，电流方向则是b→a。②依据题给信息“电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移进入MnO2晶格中，生成LiMnO2”，所以正极的电极反应式为MnO2＋Li＋＋e－=LiMnO2。(2)①甲醇失去电子，作为电池的负极