2013年高考化學總復習 專題6 第二單元 化學能轉化為電能課時闖關（含解析） 蘇教版

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1、【高考總復習】2013年高三化學專題6：第二單元 化學能轉化為電能 課時闖關（含解析）（蘇教版）一、單項選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1(2012黃岡中學高三期末)高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。下列敘述不正確的是()A放電時鋅作負極B充電時氫氧化鐵被氧化C放電時溶液的堿性增強D放電時轉移3 mol e，有2 mol FeO被還原解析：選D。由電池反應知，Zn從0價變?yōu)?價，失去電子，Zn作原電池的負極，A項正確；充電時，F(xiàn)e(OH)3中的3價的鐵

2、被氧化為K2FeO4中的6價的鐵，B項正確；放電時，生成OH，對應的溶液堿性增強，C項正確；放電時，此反應轉移6 mol e，對應有2 mol FeO被還原，D項錯誤。2(2011高考福建卷)研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質，使用時加入水即可放電。關于該電池的下列說法不正確的是()A水既是氧化劑又是溶劑B放電時正極上有氫氣生成C放電時OH向正極移動D總反應為：2Li2H2O=2LiOHH2解析：選C。C項是錯誤的，因為原電池放電時OH是向負極移動的。這種電池名稱叫鋰水電池，可推測其總反應為：2Li2H2O=2LiOHH2

3、。再寫出其電極反應如下：負極：2Li2e=2Li正極：2H2O2e=2OHH2結合選項分析A、B、D項都是正確的。3.電池總反應式為C2H5OH3O2=2CO23H2O，電池示意圖如圖所示。下列說法不正確的是()Aa為電池的負極Bb電極發(fā)生氧化反應C電池工作時電流由b極沿導線經(jīng)燈泡再到a極D電池正極的電極反應為：4HO24e=2H2O解析：選B。由電池總反應C2H5OH3O2=2CO23H2O可知，乙醇在反應中失電子，作還原劑，因此加乙醇一端的電極為負極，即a為電池的負極，A項正確；b電極上O2得電子，發(fā)生還原反應，B項錯誤；電池工作時電流由正極流向負極，即電流由b極流向a極，C項正確；正極上

4、O2得電子，電極反應為O24H4e=2H2O，D項正確。4(2010高考江蘇卷)如圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是()A該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉化B裝置Y中負極的電極反應式為：O22H2O4e=4OHC裝置X能實現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生D裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實現(xiàn)物質的零排放，并能實現(xiàn)化學能與電能間的完全轉化解析：選C。A項，該系統(tǒng)中存在太陽能與電能、電能與機械能、化學能與電能、電能與化學能等4種形式的能量轉化關系，不正確；B項，裝置Y是將化學能轉化為電能的燃料電池裝置，負極應該是H2發(fā)生氧化反應，故不正確；C項，裝置X為電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣，故正確；D項，裝

5、置X、Y形成的子系統(tǒng)可以實現(xiàn)物質的零排放，但不可能實現(xiàn)化學能與電能間的完全轉化，能量總是有損失的，故不正確。5被稱為“軟電池”的紙質電池，采用一個薄層紙片(在其一邊鍍鋅，在其另一邊鍍二氧化錳)作為傳導體，在紙內的離子“流過”水和氧化鋅組成的電解液。電池總反應為Zn2MnO2H2O=ZnO2MnOOH，下列說法正確的是()A該電池的正極為鋅B該電池反應中二氧化錳起催化劑作用C當0.1 mol Zn完全溶解時，流經(jīng)電解液的電子個數(shù)為1.2041023D電池正極反應式為MnO2eH2O=MnOOHOH解析：選D。該電池的負極反應式為Zn2e2OH=ZnOH2O，故A錯誤；用電池總反應式減去負極反應式

6、可得正極反應式：2MnO22e2H2O=2MnOOH2OH，故B錯誤，D正確；電子不能流經(jīng)電解液，只能在外電路中流動，C錯誤。6.如右圖所示，將鎂條和銅片隔一定距離插入一個半熟的橘子中，用導線將二者與蜂鳴器連接，即構成一個水果原電池，可以聽到蜂鳴器發(fā)出音樂聲，則下列有關說法中不正確的是()A該原電池的負極反應為：Mg2e=Mg2B電流方向：Mg蜂鳴器CuC電路上流過1 mol電子時，在銅電極上產(chǎn)生的氣體(標準狀況)為11.2 LD若將蜂鳴器換成電源，則陽極反應為：Cu2e=Cu2解析：選B。在該裝置中Mg作負極，電子流向為Mg蜂鳴器Cu，電流方向與電子流向相反。二、不定項選擇題(每小題只有一個

7、或兩個選項符合題意)7關于如圖所示的原電池，下列說法正確的是()A電子從鋅電極通過檢流計流向銅電極B鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移C鋅電極發(fā)生還原反應，銅電極發(fā)生氧化反應D銅電極上發(fā)生的電極反應是Cu22e=Cu解析：選AD。由于鋅比銅活潑，因此鋅作負極失電子發(fā)生氧化反應，銅片上Cu2得電子發(fā)生還原反應，Cu22e=Cu。在原電池中陰離子向著負極移動，而陽離子向著正極移動，故只有A、D正確。8(2012湛江高三第一次模擬)一種光化學電池的結構如圖，當光照在表面涂有氯化銀的銀片上時，AgCl(s)Ag(s)Cl(AgCl)，Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面，接著Cl(AgCl)

8、eCl(aq)，若將光源移除，電池會立即恢復至初始狀態(tài)。下列說法不正確的是()A光照時，電流由X流向YB光照時，Pt電極發(fā)生的反應為：2Cl2e=Cl2C光照時，Cl向Ag電極移動D光照時，電池總反應為：AgCl(s)Cu(aq)Ag(s)Cu2(aq)Cl解析：選BC。光照時，Cu失電子，B錯誤；Y極為負極，X極為正極，電流由X流向Y，A正確；Cl(AgCl)得電子形成Cl(aq)，Cl向Pt電極移動，C錯誤；根據(jù)兩極反應可知總反應為AgCl(s)Cu(aq)Ag(s)Cu2(aq)Cl，D正確。9利用生活中常見的材料可以進行很多科學實驗，甚至制作出一些有實際應用價值的裝置來，下圖就是一個用

9、廢舊材料制作的可用于驅動玩具的電池的示意圖。該電池工作時，有關說法正確的是()A鋁罐將逐漸被腐蝕B炭粒和炭棒上發(fā)生的反應為：O22H2O4e=4OHC炭棒應與玩具電機的負極相連D該電池工作一段時間后炭棒和炭粒的質量會減輕解析：選AB。該電池的反應原理是：4Al3O2=2Al2O3，所以Al作電源負極，與玩具電機的負極相連，逐漸被腐蝕，A正確；B選項中反應式為：O22H2O4e=4OH，B正確。10高功率Ni/MH(M表示儲氫合金)電池已經(jīng)用于混合動力汽車?？偡磻匠淌饺缦拢篘i(OH)2MNiOOHMH，下列敘述正確的是()A放電時正極附近溶液的堿性增強B放電時負極反應為：MH2Oe=MHOH

10、C充電時陽極反應為：Ni(OH)2OHe=NiOOHH2OD放電時每轉移1 mol電子，正極有1 mol NiOOH被氧化解析：選AC。放電時正極反應為：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH，正極附近c(OH)增大，溶液堿性增強，A正確；放電時負極反應為MHOHe=MH2O，B錯誤；充電時陽極反應為Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O，C正確；放電時正極發(fā)生還原反應，放電時每轉移1 mol電子，正極上有1 mol NiOOH被還原，D錯誤。三、非選擇題11ZPower電池使用鋅聚合物作為負極和銀納米顆粒作為正極，其安全性類似于傳統(tǒng)的堿性電池，并且其材料95%可回收，該電池的容量比同體積的鋰

11、電池高30%。銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充、放電過程可表示為2AgZn(OH)2Ag2OZnH2O。根據(jù)上述信息回答下列問題：(1)電池在放電時，作為負極的是_，正極反應式為_。(2)該電池屬于_性電池(填“酸”、“堿”或“中”)。(3)寫出充電時的反應式：陽極(負極)：_；陰極(正極)：_。解析：(1)明確電池放電的過程即發(fā)生原電池反應的過程，其電池反應方程式為：ZnAg2OH2O=2AgZn(OH)2，被氧化的Zn為負極，則Ag2O為正極。(2)從產(chǎn)物分別為金屬氧化物和金屬氫氧化物的實際來看，該電池的電解質溶液應為堿性。(3)充電時發(fā)生電解池反應，Ag為陽極，Zn(OH)2為

12、陰極，分別發(fā)生氧化反應和還原反應。答案：(1)ZnAg2OH2O2e=2Ag2OH(2)堿(3)2Ag2e2OH=Ag2OH2OZn(OH)22e=Zn2OH12(1)A、B、C三個燒杯中分別盛有相同物質的量濃度的稀硫酸。B中Sn極的電極反應式為_，Sn極附近溶液的pH(填“增大”、“減小”或“不變”)_。C中總反應離子方程式為_。比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是_。(2)如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題：電池的負極是_(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應是：_。電池工作一段時間后電解質溶液的pH_(填“增大”、“減小”或“不變”)。解析：(1)B、C中均形成了原

13、電池，在B中Fe作負極，腐蝕速率加快，在C中Zn作負極，而Fe被保護了起來，故被腐蝕的速率最慢。(2)CH4在反應時失去電子，故a電極是電池的負極。電極反應式可用總反應式CH42OH2O2=CO3H2O和正極反應式：O22H2O4e=4OH，做差而得。由于電池工作過程中會消耗OH，故一段時間后，電解質溶液的pH會減小。答案：(1)2H2e=H2增大Zn2H=Zn2H2BAC(2)aCH410OH8e=CO7H2O減小13.氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型電池。電池裝置如圖所示，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質穩(wěn)定。請回答下列問題：(1)氫氧燃料電池的能量轉化主要形式

14、是_，在導線中電子流動方向為_(用a、b表示)。(2)負極反應式為_。(3)電極表面鍍鉑粉的原因為_。(4)該電池工作時，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷地提供電能。因此大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：.2LiH22LiH.LiHH2O=LiOHH2反應中的還原劑是_，反應中的氧化劑是_。已知LiH固體密度為0.82 g/cm3。用鋰吸收224 L(標準狀況)H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積之比為_。由生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉化率為80%，則導線中通過電子的物質的量為_ mol。解析：本題考查電化學知

15、識。(1)原電池的實質為化學能轉化成電能?？偡磻獮?H2O2=2H2O，其中H元素從0價升至1價，失去電子，即電子從a流向b。(2)負極為失去電子的一極，即H2失電子生成H，由于溶液呈堿性，故電極反應式左邊應加上OH，右邊生成H2O。(3)鉑粉吸附氣體的能力強，可以加快反應速率。(4).Li元素從0價升至1價，作還原劑。.H2O中的H元素的化合價從1價降至H2中的0價，作氧化劑。由反應，當吸收10 mol H2時，則生成20 mol LiH，Vm/103192.68103L。V(LiH)/V(H2)192.68103L/224 L8.6104。20 mol LiH可生成20 mol H2，實際參加反應的H2為2080%16 mol,1 mol H2轉化成1 mol H2O，轉移2 mol電子，所以16 mol H2可轉移32 mol電子。答案：(1)由化學能轉變?yōu)殡娔苡蒩到b(2)2H24OH4e=4H2O(或H22OH2e=2H2O)(3)增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，加快電極反應速率(4)LiH2O8.610432