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2022-2023學(xué)年高中化學(xué)(期末復(fù)習(xí)備考)每日一題 化學(xué)電源(含解析)新人教版選修4

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2022-2023學(xué)年高中化學(xué)(期末復(fù)習(xí)備考)每日一題 化學(xué)電源(含解析)新人教版選修4

2022-2023學(xué)年高中化學(xué)(期末復(fù)習(xí)備考)每日一題 化學(xué)電源(含解析)新人教版選修4 科學(xué)家設(shè)計(jì)出質(zhì)子膜H2S燃料電池,實(shí)現(xiàn)了利用H2S廢氣資源回收能量并得到單質(zhì)硫。質(zhì)子膜H2S燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是 A電極a為電池的負(fù)極B電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為O24H4e=2H2OC電路中每流過(guò)4 mol電子,在正極消耗44.8 L H2SD每17 g H2S參與反應(yīng),有1 mol H經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū) 【參考答案】C 一次電池:發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)消耗到一定程度,就不能再使用的電池,如普通鋅錳干電池、鋅銀電池、鋰電池等。二次電池:放電后可以再充電使活性物質(zhì)再生,可以多次重復(fù)使用的電池,如鉛蓄電池、氫鎳電池等。燃料電池:能連續(xù)將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電池,如氫氧燃料電池、甲醇燃料電池等。燃料電池電極反應(yīng)書(shū)寫(xiě)的注意事項(xiàng)(1)燃料電池的負(fù)極是可燃性氣體,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng);正極多為氧氣或空氣,得到電子發(fā)生還原反應(yīng),可根據(jù)電荷守恒來(lái)配平。(2)燃料電池的電極不參與反應(yīng),有很強(qiáng)的催化活性,起導(dǎo)電作用。(3)燃料電池的電極反應(yīng)中,酸性溶液中不能生成OH,堿性溶液中不能生成H+;水溶液中不能生成O2,而熔融電解質(zhì)中O2被還原為O2。(4)正負(fù)兩極的電極反應(yīng)在得失電子守恒的前提下,相加后的電池反應(yīng)必然是燃料燃燒反應(yīng)和燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的疊加反應(yīng)。 1對(duì)于化學(xué)電源的敘述正確的是A化學(xué)電源比火力發(fā)電對(duì)化學(xué)能的利用率高B化學(xué)電源所提供的電能居于人類(lèi)社會(huì)現(xiàn)階段總耗電量的首位C化學(xué)電源均是安全、無(wú)污染的D化學(xué)電源即為充電電池2以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是 A該電池能夠在高溫下工作B電池的負(fù)極反應(yīng)式為:C6H12O66H2O24e=6CO224HC放電過(guò)程中,H從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移D在電池反應(yīng)中,每消耗1 mol 氧氣,理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體22.4/6 L3我國(guó)科學(xué)家研發(fā)出一種新型的鋰離子電池,放電時(shí)有關(guān)離子轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示,下列說(shuō)法正確的是 ALi透過(guò)膜除允許 Li通過(guò)外,還允許H2O分子通過(guò)B放電時(shí),進(jìn)入貯罐的液體發(fā)生反應(yīng):2Fe2=2Fe32C充電時(shí),鈦電極與外電源的負(fù)極相連D充電時(shí),電池內(nèi)部發(fā)生的總反應(yīng)為 LiFe3= LiFe24酸性鋅錳干電池是一種一次性電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周?chē)怯商挤?、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過(guò)程產(chǎn)生MnOOH?;厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:溶解度/(g/100 g水) 溫度/化合物 020406080100 NH4Cl29.3 37.2 45.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614回答下列問(wèn)題:(1)該電池的正極反應(yīng)式為_(kāi),電池反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(2)維持電流強(qiáng)度為0.5 A,電池工作5分鐘,理論上消耗鋅_g。(已知F96 500 C·mol1)(3)廢電池糊狀填充物加水處理后,過(guò)濾,濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通過(guò)_分離回收;濾渣的主要成分是MnO2、_和_,欲從中得到較純的MnO2,最簡(jiǎn)便的方法為_(kāi),其原理是_。 1【答案】A【解析】化學(xué)電源比火力發(fā)電對(duì)化學(xué)能的利用率更高,A正確;火力發(fā)電居于人類(lèi)現(xiàn)階段耗電量的首位,B錯(cuò)誤;部分廢舊化學(xué)電源會(huì)引起重金屬污染,C錯(cuò)誤;化學(xué)電源包括一次電池、二次電池、燃料電池等,D錯(cuò)誤。2【答案】B【解析】由于是微生物燃料電池,則不可能在高溫下工作,A錯(cuò)誤;放電過(guò)程中,H從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)遷移,結(jié)合O2形成H2O,C錯(cuò)誤;每消耗1 mol O2則轉(zhuǎn)移4 mol電子,由C6H12O66H2O24e=6CO224H計(jì)算出:轉(zhuǎn)移4 mol電子則生成1 mol CO2,即標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為22.4 L,D錯(cuò)誤。3【答案】B【解析】Li透過(guò)膜只允許Li通過(guò),故A錯(cuò)誤;鈦電極是電池的正極,充電時(shí),應(yīng)該與外電源的正極相連,故C錯(cuò)誤;放電時(shí)電池總反應(yīng)為L(zhǎng)iFe3=LiFe2,則充電時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)為L(zhǎng)iFe2LiFe3,故D錯(cuò)誤。4【答案】(1)MnO2He=MnOOH 2MnO2Zn2H=2MnOOHZn2(2)0.05(3)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶 碳粉 MnOOH 在空氣中加熱 碳粉轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2,MnOOH氧化為MnO2 (2)電流強(qiáng)度為I0.5 A,時(shí)間為t5 min300 s,則通過(guò)電極的電量為QIt0.5 A×300 s150 C,又知F96 500 C·mol1,故通過(guò)電子的物質(zhì)的量為0.001 6 mol,則理論上消耗Zn的質(zhì)量為65 g·mol1×0.001 6 mol×1/20.05 g。(3)由NH4Cl、ZnCl2的溶解度與溫度的關(guān)系可知,相同溫度下,ZnCl2的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于NH4Cl,因此從濾液中分離NH4Cl和ZnCl2,可采用加熱濃縮、冷卻結(jié)晶的方法。廢電池的糊狀填充物由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成,加水處理后,過(guò)濾,濾渣中含有碳粉、MnO2及MnOOH等,欲從中得到較純的MnO2,可采用在空氣中加強(qiáng)熱的方法,碳粉與O2反應(yīng)生成CO2,MnOOH氧化為MnO2。

注意事項(xiàng)

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