《2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)專(zhuān)題突破6 新型化學(xué)電源的原理分析練習(xí) 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)專(zhuān)題突破6 新型化學(xué)電源的原理分析練習(xí) 新人教版(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)專(zhuān)題突破6 新型化學(xué)電源的原理分析練習(xí) 新人教版
1.熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。該電池以Ca為負(fù)極,熔融無(wú)水LiCl—KCl混合物作電解質(zhì),結(jié)構(gòu)如圖所示。正極反應(yīng)式為PbSO4+2Li++2e-===Li2SO4+Pb。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.放電過(guò)程中,Li+向正極移動(dòng)
B.常溫下電解質(zhì)是不導(dǎo)電的固體,電池不工作
C.每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成20.7 g Pb
D.該電池總反應(yīng)為PbSO4+2LiCl+Ca===CaCl2+Li2SO4+Pb
答案 C
解析 原電池放電過(guò)程中,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),A正確;根據(jù)信息可
2、知,此電池為熱激活電池,常溫下電解質(zhì)是不導(dǎo)電的固體,電池不工作,B正確;根據(jù)正極反應(yīng)式PbSO4+2Li++2e-===Li2SO4+Pb可知,每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成10.35 g Pb,C錯(cuò)誤;該電池以Ca為負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為Ca-2e-===Ca2+,故該電池總反應(yīng)為PbSO4+ 2LiCl+Ca===CaCl2 +Li2SO4+Pb,D正確。
2.將反應(yīng)2Fe3++2I-2Fe2++I(xiàn)2設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列判斷正確的是( )
A.反應(yīng)開(kāi)始時(shí),乙中電極反應(yīng)式為2I-+2e-===I2
B.反應(yīng)開(kāi)始時(shí),甲中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
C.電流表指針為零時(shí),
3、兩池溶液顏色不再改變
D.平衡時(shí)甲中溶入FeCl2固體后,乙中的石墨電極為負(fù)極
答案 C
解析 由電池總反應(yīng)式可知,反應(yīng)開(kāi)始時(shí),乙中I-發(fā)生氧化反應(yīng)生成I2,則電極反應(yīng)式為2I--2e-===I2,A錯(cuò)誤;反應(yīng)開(kāi)始時(shí),甲中Fe3+在石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)生成Fe2+,B錯(cuò)誤;電流表指針為零時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,乙中含有I2,溶液呈黃色;甲中含有Fe3+,溶液呈黃色,它們的濃度不再改變,C正確;甲中溶入FeCl2固體后,題述平衡逆向移動(dòng),則Fe2+失電子生成Fe3+,此時(shí)甲中石墨電極為負(fù)極,乙中石墨電極為正極,D錯(cuò)誤。
3.(雙選)某電池以K2FeO4和Zn為電極材料,KOH溶液為電解質(zhì)溶液
4、。下列說(shuō)法正確的是( )
A.Zn為電池的負(fù)極
B.正極反應(yīng)式為2FeO+10H++6e-===Fe2O3+5H2O
C.該電池放電過(guò)程中電解質(zhì)溶液濃度不變
D.電池工作時(shí)OH-向負(fù)極遷移
答案 AD
解析 依據(jù)化合價(jià)升降判斷,Zn只能失電子,為電池的負(fù)極材料,K2FeO4為正極材料,A正確;電解質(zhì)溶液為KOH溶液,則正極反應(yīng)式為2FeO+6e-+8H2O===2Fe(OH)3 +10OH-,B錯(cuò)誤;由題意可知放電時(shí)總反應(yīng)方程式為2K2FeO4+3Zn+8H2O===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH,電解質(zhì)溶液濃度增大,C錯(cuò)誤;原電池工作時(shí)OH-向負(fù)極遷移,D正確。
5、
4.[2017·天津和平區(qū)期末]鋰-空氣電池是一種新型的二次電池,其放電時(shí)的工作原理如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A.正極區(qū)產(chǎn)生的LiOH可回收利用
B.電池中的有機(jī)電解液可以用稀鹽酸代替
C.該電池放電時(shí),正極的反應(yīng)式為O2+4H++4e-===2H2O
D.該電池充電時(shí),陰極發(fā)生氧化反應(yīng):Li++e-===Li
答案 A
解析 金屬Li在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成Li+,Li+向正極移動(dòng),與正極區(qū)生成的OH-結(jié)合形成LiOH,從分離出的LiOH中可以回收Li而循環(huán)使用,故正極區(qū)產(chǎn)生的LiOH可回收利用,A正確;Li能與鹽酸反應(yīng)生成H2,故電池中的有機(jī)電解液不能用稀鹽酸代替
6、,B錯(cuò)誤;該電池放電時(shí),O2在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成OH-,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH-,C錯(cuò)誤;該電池充電時(shí),陰極上Li+得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i++e-===Li,D錯(cuò)誤。
5.裝置(Ⅰ)為鐵-鎳(Fe-Ni)可充電電池:Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2;裝置(Ⅱ)為電解示意圖。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)K時(shí),Y附近溶液先變紅。下列說(shuō)法正確的是( )
A.閉合K時(shí),X極的電極反應(yīng)式為2H++2e-===H2↑
B.閉合K時(shí),A極的電極反應(yīng)式為NiO2+2e-+2H+===Ni(OH)2
C.給裝置(Ⅰ)充電時(shí),B極參與反應(yīng)的物質(zhì)被氧化
7、
D.給裝置(Ⅰ)充電時(shí),OH-通過(guò)陰離子交換膜移向電極A
答案 D
解析 閉合K時(shí),裝置(Ⅱ)為電解池,電極Y附近溶液先變紅,說(shuō)明電極Y附近有OH-生成,則Y為陰極,X為陽(yáng)極,故A是正極,B是負(fù)極。閉合K時(shí),X是陽(yáng)極,陽(yáng)極上Cl-失去電子被氧化為Cl2,電極反應(yīng)式為2Cl--2e-===Cl2↑,A錯(cuò)誤;閉合K時(shí),A是正極,發(fā)生還原反應(yīng),因交換膜為陰離子交換膜,故通過(guò)交換膜的離子為OH-,所以A極的電極反應(yīng)式為NiO2+2e-+2H2O===Ni(OH)2+2OH-,B錯(cuò)誤;電池充電時(shí),原來(lái)的負(fù)極B與外加電源的負(fù)極相連作陰極,發(fā)生還原反應(yīng),C錯(cuò)誤;電池充電時(shí),原來(lái)的正極A與外加電源的正
8、極相連作陽(yáng)極,故OH-通過(guò)陰離子交換膜向電極A(即陽(yáng)極)移動(dòng),D正確。
6.[2017·河北衡水中學(xué)摸底]為解決淀粉廠廢水中BOD嚴(yán)重超標(biāo)的問(wèn)題,有人設(shè)計(jì)了電化學(xué)降解法。如圖是利用一種微生物將廢水中有機(jī)物[主要成分是(C6H10O5)n]的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.N極是負(fù)極
B.該裝置工作時(shí),H+從右側(cè)經(jīng)陽(yáng)離子交換膜移向左側(cè)
C.負(fù)極的電極反應(yīng)為(C6H10O5)n+7nH2O-24ne-===6nCO2↑+24nH+
D.物質(zhì)X是OH-
答案 C
解析 由圖可知,O2在N極發(fā)生還原反應(yīng)生成X,則N極是正極,A錯(cuò)誤;放電時(shí),電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向
9、正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),故H+從左側(cè)經(jīng)陽(yáng)離子交換膜移向右側(cè),B錯(cuò)誤;由圖可知,M電極上有機(jī)物[主要成分是(C6H10O5)n]在微生物作用下生成H+,則電極反應(yīng)式為(C6H10O5)n+7nH2O-24ne-===6nCO2↑+24nH+,C正確;O2在正極得電子被還原,與遷移來(lái)的H+結(jié)合生成H2O,電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-===2H2O,故物質(zhì)X是H2O,D錯(cuò)誤。
7.硼化釩(VB2)-空氣電池是目前儲(chǔ)電能力最強(qiáng)的電池,電池結(jié)構(gòu)示意圖如下,該電池工作時(shí)總反應(yīng)為4VB2+11O2===4B2O3+2V2O5,下列說(shuō)法正確的是( )
A.電極a為電池負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)
B
10、.每消耗1 mol VB2轉(zhuǎn)移6 mol電子
C.電池工作時(shí),OH-向電極a移動(dòng)
D.VB2極發(fā)生的電極反應(yīng)式為2VB2+22OH--22e-===V2O5+2B2O3+11H2O
答案 D
解析 由題圖可知,空氣通入電極a,顯然電極a為正極,發(fā)生還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;4 mol VB2發(fā)生反應(yīng)時(shí)消耗11 mol O2,同時(shí)轉(zhuǎn)移44 mol電子,故消耗1 mol VB2時(shí)轉(zhuǎn)移11 mol電子,B錯(cuò)誤;電池工作時(shí),陰離子(OH-)向負(fù)極(VB2極)移動(dòng),C錯(cuò)誤;正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH-,用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式的11倍即得負(fù)極反應(yīng)式,故VB2在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極
11、反應(yīng)式為2VB2+22OH--22e-===V2O5+2B2O3+11H2O,D正確。
8.[2018·安徽省“江南十校”聯(lián)考]高鐵電池是一種可充電電池,負(fù)極材料是Zn,氧化產(chǎn)物是Zn(OH)2,正極材料是K2FeO4(易溶鹽),還原產(chǎn)物是Fe(OH)3,電解質(zhì)溶液是KOH水溶液。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.高鐵電池放電時(shí),正極反應(yīng)式為Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2
B.高鐵電池充電時(shí),陰極反應(yīng)式為Fe(OH)3+5OH--3e-===FeO+4H2O
C.高鐵電池放電時(shí)的總反應(yīng)為2FeO+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-
D.
12、高能堿性電池的工作電壓比高鐵電池更穩(wěn)定
答案 C
解析 放電時(shí),正極發(fā)生還原反應(yīng),應(yīng)是FeO得電子,故A錯(cuò)誤;充電時(shí),陰極發(fā)生還原反應(yīng),應(yīng)是Zn(OH)2得電子,故B錯(cuò)誤;高鐵電池放電時(shí)的總反應(yīng)為2FeO+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-,故C正確;根據(jù)題圖可知,高鐵電池的工作電壓比高能堿性電池更穩(wěn)定,故D錯(cuò)誤。
9.用吸附了H2的碳納米管等材料制作的二次電池的原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.電池總反應(yīng)式為H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2
B.放電時(shí),甲電極為負(fù)極,OH-移向乙電極
C.放電時(shí),乙電極反應(yīng)為NiO(OH)+H2
13、O+e-===Ni(OH)2+OH-
D.充電時(shí),甲電極與直流電源的正極相連
答案 C
解析 放電時(shí),H2在甲電極放電,負(fù)極的電極反應(yīng)式為H2+2OH--2e-===2H2O,正極的電極反應(yīng)式為2NiO(OH)+2H2O+2e-===2Ni(OH)2+2OH-,則兩式相加得總反應(yīng)式:H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2,故A錯(cuò)誤;放電時(shí),該電池為原電池,甲電極為負(fù)極,電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng),所以O(shè)H-向負(fù)極甲電極移動(dòng),故B錯(cuò)誤;放電時(shí),乙電極為正極,得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為NiO(OH)+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-,故C正確;放電時(shí),氫氣在甲電極發(fā)生氧化反應(yīng)
14、,甲電極作負(fù)極,充電時(shí),甲電極發(fā)生還原反應(yīng),作陰極,應(yīng)與電源的負(fù)極相連,故D錯(cuò)誤。
10.如圖裝置甲是某可充電電池的示意圖,該電池放電的化學(xué)方程式為2K2S2+KI3===K2S4+3KI,圖中的離子交換膜只允許K+通過(guò),C、D、F均為石墨電極,E為銅電極。工作一段時(shí)間后,斷開(kāi)K,此時(shí)C、D兩電極產(chǎn)生的氣體體積相同,E電極質(zhì)量減少1.28 g。
(1)裝置甲的A電極為電池的________極,電解質(zhì)的K+從離子交換膜的________(填“左側(cè)”或“右側(cè)”,下同)向離子交換膜的________遷移;B電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________。
(2)裝置乙中
15、D電極析出的氣體是________,體積為_(kāi)_______ mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
答案 (1)負(fù) 左側(cè) 右側(cè) I+2e-===3I-
(2)H2(或氫氣) 224
解析 (1)由E電極(銅)的質(zhì)量減少可知E為陽(yáng)極,則F為陰極,A為負(fù)極,B為正極,C為陽(yáng)極,D為陰極。原電池中陽(yáng)離子從負(fù)極移向正極,即K+由左側(cè)透過(guò)離子交換膜移向右側(cè)。根據(jù)電池放電的化學(xué)方程式知,I在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng),生成I-。
(2)D電極上首先發(fā)生反應(yīng)Cu2++2e-===Cu,當(dāng)Cu2+消耗盡時(shí),發(fā)生反應(yīng)2H++2e-===H2↑,根據(jù)得失電子守恒,該電極析出的H2的體積為:
×22400 mL·mol-1=224 mL。