2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 電化學(xué) 專題05 蓄電池練習(xí)

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1、2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 電化學(xué) 專題05 蓄電池練習(xí)1我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的NaCO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液，鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為：3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是 A. 放電時，ClO4向負(fù)極移動B. 充電時釋放CO2，放電時吸收CO2C. 放電時，正極反應(yīng)為：3CO2+4e 2CO32+CD. 充電時，正極反應(yīng)為：Na+eNa【答案】D2某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，充電時Na2S4還原為Na2S。下列說法錯誤的是 A. 關(guān)閉K2打開K1時，該

2、裝置實現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)化為電能，又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B. M是陽離子交換膜.C. 充電時，陽極的電極反應(yīng)式為：3I-2e-=I3-D. 放電時，b極區(qū)總離子濃度減小。【答案】D3LiFePO4是鋰離子電池一種電極材料，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、資源豐富、安全性能好、無毒該電極材料在充放電時的變化如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是（ ） A. 放電時該電極為負(fù)極B. 充電是Li+向陽極移動C. 充電時該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為LiFePO4e=FePO4+Li+D. 該電池可以用磷酸溶液作電解質(zhì)【答案】C【解析】分析：在Li、LiFePO4電池放電時,負(fù)極上Li失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上LiFePO4得電子發(fā)生還原反應(yīng),根

3、據(jù)得失電子確定正負(fù)極,根據(jù)反應(yīng)物、生成物書寫電極反應(yīng)式,放電時,陽離子移向正極,金屬Li能夠與磷酸反應(yīng),據(jù)此解答。詳解:A、放電時, LiFePO4得電子發(fā)生還原反應(yīng)為正極,充電時發(fā)生氧化反應(yīng)為陽極,故A錯誤；B、放電時,陽離子移向正極,充電時Li+向陰極移動,故B錯誤；C、放電時, LiFePO4得電子發(fā)生還原反應(yīng)為正極,充電時發(fā)生氧化反應(yīng)為陽極,電極反應(yīng)式為: LiFePO4e=FePO4+Li+,所以C選項是正確的；D、金屬Li能夠與硫酸反應(yīng),不可以用磷酸溶液作電解質(zhì),故D錯誤；本題正確答案選C。4某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，充電時Na

4、2S4轉(zhuǎn)化為Na2S。下列說法正確的是 A. 充電時，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能B. 放電時，a極為負(fù)極C. 充電時，陽極的電極反應(yīng)式為I3-2e-=3I-D. M可以使用陰離子交換膜【答案】B5混合動力汽車（HEV）中使用了鎳氫電池，其工作原理如圖所示其中M為儲氫合金，MH為吸附了氫原子的儲氫合金，KOH溶液作電解液。關(guān)于鎳氫電池，下列說法不正確的是 A. 充電時，陰極附近pH降低B. 電動機工作時溶液中OH向甲移動C. 放電時正極反應(yīng)式為： NiOOHH2Oe = Ni(OH)2OHD. 電極總反應(yīng)式為：MNi(OH)2 = MHNiOOH【答案】A【解析】分析：放電過程為原電

5、池，NiOOH轉(zhuǎn)變?yōu)镹i（OH）2，鎳的化合價從+3價降到+2價，則乙為正極，電極反應(yīng)式為NiOOH+H2O+eNi（OH）2+OH，甲為負(fù)極，MH中H由0價升高到+1價，氫失電子發(fā)生氧化反應(yīng)與溶液中的氫氧根離子結(jié)合成水，電極反應(yīng)為MHe+OHM+H2O；充電是放電的逆過程，此時甲為陰極發(fā)生還原反應(yīng)，乙為陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，據(jù)此解答。詳解：A項，充電時，甲電極得電子被還原，是陰極，由圖可知，陰極附近H2O變?yōu)镺H-，pH增大，故A項錯誤；B項，電動機工作時為放電過程，甲為原電池的負(fù)極，陰離子向負(fù)極移動，故B項正確；C項，放電時，正極的NiOOH得電子被還原，化合價降低，電極反應(yīng)式為NiOOHH2

6、Oe = Ni(OH)2OH，故C項正確；D項，鎳氫電池充電過程中，M轉(zhuǎn)化為MH，Ni(OH)2轉(zhuǎn)化為NiOOH，放電過程與充電過程相反，因此電極總反應(yīng)式為MNi(OH)2 = MHNiOOH，故D項正確。綜上所述，本題正確答案為A。6鋰離子電池已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的可充電電池，某種鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下，它在放電時有關(guān)離子轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是 A. Li+透過膜除允許Li+通過外，還允許H2O分子通過B. 充電時，電池內(nèi)部發(fā)生的總反應(yīng)為Li+Fe2+Li+Fe3+C. 充電時，鈦電極與外電源的負(fù)極相連D. 放電時，進(jìn)入貯罐的液體發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為: S2O82-+Fe2+

7、=Fe3+2SO42-【答案】B7近幾年，具有超常性能的鋁離子電池成為研究熱點，其可在一分鐘內(nèi)完成充放電。鋁與石墨為電極，內(nèi)部用AlCl4和有機陽離子構(gòu)成電解質(zhì)溶液，其放電工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是 A. 放電時，有機陽離子向石墨電極方向移動B. 放電時，正極的電極反應(yīng)式為：CnAlCl4+e=Cn+AlCl4C. 充電時，每生成1mol鋁，同時消耗4molAl2Cl7D. 充電時鋁電極接電源負(fù)極，該極有CnAlCl4生成【答案】DB、放電時正極發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，根據(jù)裝置圖可知正極的電極反應(yīng)式為：CnAlCl4+eCn+AlCl4，B正確；C、充電時鋁電極作陰極，發(fā)生得到電子的還

8、原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為4Al2Cl7-+3e-Al+7AlCl4，因此充電時，每生成1mol鋁，同時消耗4molAl2Cl7，C正確；D、放電時，鋁是活潑的金屬鋁是負(fù)極，因此充電時鋁電極接電源負(fù)極，電極反應(yīng)式為4Al2Cl7-+3e-Al+7AlCl4，因此該極有AlCl4生成，石墨電極有CnAlCl4生成，D錯誤；答案選D。8鋅溴液流電池用溴化鋅溶液作電解液，并在電池間不斷循環(huán)。下列有關(guān)說法正確的是 A. 充電時n接電源的負(fù)極,Zn2+通過陽離子交換膜由左側(cè)流向右側(cè)B. 放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量減少65gC. 充電時陰極的電極反應(yīng)式為Br2+2e-=2Br-D. 若將陽離子交換膜

9、換成陰離子交換膜，放電時正負(fù)極也隨之改變【答案】AC. 充電時陰極的電極反應(yīng)式為Zn2+2e-=Zn，C不正確；D. 若將陽離子交換膜換成陰離子交換膜，放電時正負(fù)極不會改變，Zn仍是負(fù)極，D不正確。本題選A。9如圖所示的C/Na4Fe(CN)6-鈉離子電池是一種新型電池。下列有關(guān)說法正確的是 A. 電極a在放電時做正極，充電時做陰極B. 放電時，電極b上的電極反應(yīng)為:NaxC-e-=Na+Nax-1CC. 電池工作時，Na+向電板b移動D. 該電池通過Na+的定向移動產(chǎn)生電流，不發(fā)生氧化還原反應(yīng)【答案】B10高溫時通過以下反應(yīng)制備金屬鋁。用鋁制作的“快速放電鋁離子二次電池”的原理如右圖所示(E

10、MI為有機陽離子)。 Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g) H1a kJmol13AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g) H2b kJmol1Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g) H3下列說法正確的是( )A. H30B. Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g) H3(ab) kJmol1C. 該電池充電時石墨電極與電源負(fù)極相連D. 該電池放電時的負(fù)極反應(yīng)方程式為Al3e7AlCl=4Al2Cl【答案】D【解析】A.根據(jù)蓋斯定律：+=，因此H3=(a+b) kJmol1，由于和不能確定是放熱還是吸熱，所以H3無法確定，A錯

11、誤；B. 根據(jù)蓋斯定律：+=，因此Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g) H3(a+b) kJmol1，B錯誤；C. 石墨電極在原電池時作正極發(fā)生還原反應(yīng)，則充電時應(yīng)該與外接電源的正極相連發(fā)生氧化反應(yīng)，C錯誤；D.放電時鋁為負(fù)極,被氧化生成Al2Cl7，負(fù)極反應(yīng)方程式為Al3e7AlCl4-=4 Al2Cl7，D正確；答案選D.11實驗表明鈉離子聚合物新型電池正負(fù)極材料均表現(xiàn)出較快的電極反應(yīng)動力學(xué)，使得電池表現(xiàn)出類似電容器的高功率性能。可以循環(huán)充放電高達(dá)50000次，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)可充電電池的循環(huán)壽命(”“ K3K2K1【解析】（1）由鎂鋰雙離子二次電池的裝置圖中的信息可知，M

12、g是負(fù)極，Li1-xFePO4是正極。放電時，Mg電極為負(fù)極。充電時，陽離子向陰極定向移動，所以 Li+遷移至陰極區(qū)。（2）納米MgH2 和LiBH4組成的體系在400以上受熱放氫時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgH2+ 2LiBH42LiH+MgB2+4H2 。（3）硝酸廠尾氣中含有大量的NO，可用氫氣催化還原法除去NO，發(fā)生的主要反應(yīng)如下:2NO(g)+4H2(g)+O2(g)=N2(g)+4H2O(g) H =-1143kJmol-1；2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) H =-484kJmol-1。根據(jù)蓋斯定律，由-得，2NO(g)+ 2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) H =-659kJmol-1。