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1、2020届高三化学一轮复习新型原电池选择题专题训练2020届高三化学一轮复习新型原电池选择题专题训练1.锌一空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为 KOH溶液，反应为2Zn +O2 + 4OH+ 2H2O=2Zn （OH） 4,下列说法正确的是（）A.充电时，电解质溶液中K+向阳极移动B.充电时，电解质溶液中c （OH ）逐渐减小C.放电时，负极反应为：Zn+4OH -2e5 =Zn （OH） 2D.放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L （标准状况）答案 C2镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，因此成为人们一电研制绿色电池所关注的重
2、点。有一种镁二次电池的反应为xMg + Mo3s4先后MgxMo3s4。下列说法错误的是（）A.放电时Mg2向正极移动B.放电时正极的电极反应式为 Mo3s4+ 2xej =Mo3S2xC.放电时Mo3s4发生氧化反应D.充电时阴极的电极反应为 xMg2 +2xej =xMg答案 C3.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（illlKA也被B一、催化剂 一,一A.反应 CH4+H2O=3H2 + CO,每消耗 1 mol CH4转移 12 mol 电子B.电极A上H2参与的电极反应为 H2 + 2OH -2e =2H2OC.电池工作时，CO2向电极B移动D.电极B上
3、发生的电极反应为 O2 + 2CO2 + 4e =2CO3答案 D4、一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li +在多孔碳材料电极处生成Li2O2 x （x=0或1）。下列说法正确的是（）汽水电鳏质底累物隔腹10 / 13A.放电时，多孔碳材料电极为负极B.放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C.充电时，电解质溶液中Li卡向多孔碳材料区迁移xD.充电时，电池总反应为 Li2O2 x=2Li+ 1-2 O25.全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a常用掺有石墨烯 的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx （2xFe3+ ,设计了盐
4、桥式的原电池，如图答案 C9某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性:盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是（）A.甲烧杯的溶液中发生还原反应B.乙烧杯中发生的电极反应为：2c产+ 7H2O 6eT=Cr2O2 + 14H+C.外电路的电流方向是从b到ad.电池工作时，盐桥中的so4一移向乙烧杯答案 C10控制适合的条件，将反应 2Fe3+ + 2=2Fe2 + +l2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是（）陋裹A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时，甲中石墨电极上 FeT被还原C.电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态D.电流表读数为零后，在甲中溶入 F
5、eCl2固体，乙中的石墨电极为负极解析 由图示结合原电池原理分析可知，Fe3+得电子变成Fe2+被还原，厂失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流表读数为零时，Fe3+得电子速率等于Fe2+失电子速率，反应达到平衡状态，C正确；D项，在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3+ +2厂，、2Fe2+ I2向左移动,I2被还原为r,乙中石墨为正极，D不正确。答案 D11、根据光合作用原理，设计如图原电池装置。下列说法正确的是（）A.a电极为原电池的正极B.外电路电流方向是a一bC.b电极的电极反应式为：O2+ 2ej + 2H =H2O2D.a电极上每生成1 mol。2,通过质子交换膜的H卡为2
6、 mol解析 根据图示可知，a电极上H2O转化为H +和O2,发生氧化反应，则a电极为原电池的 负极，A项错误；a电极为负极，b电极为正极，外电路电流方向应从正极到负极，即b-a,B项错误；根据图示可知，b电极上O2得电子*$化为H2O2,电极反应式为：O2 + 2e-+ 2H + =H2O2, C项正确；a电极上每生成1 mol O2,转移4 mol电子，则通过质子交换膜的 H + 为4 mol, D项错误。答案 C12、银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2s的缘故，根据电化学原理可进行如下处理，在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会 褪去，下列说
7、法正确的是（）A.处理过程中银器一直保持恒重B.银器为正极，Ag2s被还原生成单质银C.该过程中总反应为 2Al + 3Ag2s=6Ag+ Al 2s3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2s转化为白色AgCl解析 本题要注意运用“电化学原理”这个关键词，由题干信息中 Ag、Al、食盐溶液构成 原电池的条件，Ag2s是氧化剂，作正极，发生还原反应，B项正确。C项忽视了 Al2s3在水溶液中发生完全的双水解反应，正确的方程式应为2Al + 3Ag2S+ 6H2O=6Ag+ 2Al (OH)3 J+ 3H2ST。D项中黑色褪去的原因是 Ag2s被还原成了 Ago答案 B13、3.(传统锌钮干电池的改进)(
8、2018北京大联盟联考)由我国科学家研发成功的铝钻电池是一种比能量很高的新型干电池，以氯化钠和稀氨水混合溶液为电解质，铝和二氧化钮 一 石墨为两极，其电池反应为 Al + 3MnO2 + 3H2O=3MnO (OH) +Al (OH) 3。下列有关该 电池放电时的说法不正确的是()A.二氧化钮一石墨为电池正极B.负极反应式为 Al 3e +3NH3 H2O=Al (OH) 3+3NH4C.OH一不断由负极向正极移动D.每生成1 mol MnO (OH)转移1 mol电子解析 由电池反应方程式知，铝为电池负极，铝失去电子转化为Al (OH) 3, A、B正确；阴离子移向负极，C错误；由反应中锐元
9、素价态变化知 D正确。答案 C14、微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为 C6H12O6 + 6O2=6CQ + 6H2O答案 A16我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳钠米管的锲网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2 +4Na2Na2CO3+C。下列说法错误的是（）A.放电时，ClO4向负极移动B.充电时释放CO2,放电时吸收CO
10、2C.放电时，正极反应为：3CO2 + 4eT =2COt+ CD.充电时，正极反应为：Na + ej =Na答案 D17、（2019 福建厦门第一次质量检测）铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺，装置如图。若上端开口关闭，可得到强还原性的H（氢原子）；若上端开口打开,并鼓入空气，可得到强氧化性的 OH （羟基自由基）。下列说法错误的是（）A.无论是否鼓入空气，负极的电极反应式均为Fe 2e =Fe2B.不鼓入空气时，正极的电极反应式为 H +e =H C.鼓入空气时，每生成1 mol OH有2 mol电子发生转移D.处理含有草酸（H2c2。4）的污水时，上端开口应打开并鼓入空
11、气答案 C18 （2019 山东济宁期末）H2s废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为：2H2s（g） +O2（g） =S2（s）+2H2OAH = 632 kJ mol1。下图为质子股H2s燃料电池的示意图。下列说法不正确的是（）A.电路中每流过2 mol电子，电池内部释放316 kJ热能B.每34 g H2s参与反应，有2 mol H卡经质子膜进入正极区C.电极a为电池的负极D.电极b上发生的电极反应为：O2+4e+ 4H+=2H2O解析 A项原电池中能量转换形式为化学能转化为电能，故A项错误。答案 A19已知反应AsO4+ 2+ 2H+ 、AsOjT+ I2+ H2O是
12、可逆反应。设计如图装置(Ci、C2均为石墨电极)，分别进行下述操作：AKN” A*，Nn A4工装白球用的饱 和KCI灌灌I .向B烧杯中逐滴加入浓盐酸H .向B烧杯中逐滴加入40% NaOH溶液结果发现电流表指针均发生偏转。试回答下列问题：(1)两次操作过程中指针为什么发生偏转？ (2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？试用化学平衡移动原理解释之(3)操作R过程中，盐桥中的K+移向 烧杯溶液(填 A”或B”)。(4) I操作过程中，Ci棒上发生白反应为 答案 (1)两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能(2) (I)加酸，c (H + )增大，平衡向正反应方向移动， AsO4一得电子
13、，失电子，所以 Ci极是负极，C2极是正极。(H)加碱，c (OH )增大，平衡向逆反应方向移动，AsO3一失 电子，I2得电子，此时，Ci极是正极，C2极是负极。故化学平衡向不同方向移动，发生不同 方向的反应，电子转移方向不同，即电流表指针偏转方向不同(3) A (4) 2I 2e =|220、蓄电池是一种反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应如下:2020届高三化学一轮复习新型原电池选择题专题训练NiO2+Fe+ 2H2OFe (OH) 2+Ni (OH) 2。(1)此蓄电池在充电时，电池负极应与外加电源的 极连接，电极反应式为0(2)以铜为电极，用此蓄电池作电源，电解
14、以下溶液，开始阶段发生反应：Cu+2H2O=Cu (OH) 2+H2 T 的有。A.稀硫酸B.NaOH溶液C.Na2SO4 溶液D.CuSO4 溶液E.NaCl溶液(3)假如用此蓄电池电解以下溶液(电解池两极均为惰性电极)，工作一段时间后，蓄电池内部消耗了 0.36 g水，则：电解足量N (NO3) x溶液时某一电极析出了 a g金属N ,则金属 N的相对原子质量R的计算公式为R= (用含a、x的代数式表示)。(4)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、CH4为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。已知该熔融盐电池的负极的电极反应是CH48e + 4CO3 =5CO2+ 2H2O,
15、则正极的电极反应式为 解析 (1)此蓄电池在充电时，电池阴极应与外加电源的负极连接，发生氢氧化亚铁得电子的还原反应，其电极反应式为 Fe (OH) 2+ 2e- =Fe+ 2OH-o(2)以铜为电极，用此蓄电池作电源，则阳极铜失去电子，根据总电极方程式可知阴极是氢离子得到电子，铜离子与氢氧根结合生成氢氧化铜沉淀，稀硫酸溶液显酸性，不能生成氢氧化铜，A错误；氢氧化钠溶液显碱性，阴极氢离子放电，可以产生氢氧化铜，B正确；铜电极电解硫酸钠溶液，阴极氢离子放电，破坏水的电离平衡，产生氢氧化铜，C正确；铜电极10 / 132020届高三化学一轮复习新型原电池选择题专题训练电解硫酸铜溶液，开始阴极铜离子放
16、电，D错误；铜电极电解氯化钠溶液，阴极氢离子放电，破坏水的电离平衡，产生氢氧化铜，E正确。(3)假如用此蓄电池电解以下溶液(电解池两极均为惰性电极)，工作一段时间后，蓄电池 内部消耗了 0.36 g水，即0.02 mol水，根据方程式可知反应中转移 0.02 mol电子。电解足量 N (NO3)x溶液时某一电极析出了 a g金属N,则根据电子得失守恒可知，金属 N的相对原ax子质重R的计算公式为R=0.02=50ax。(4)已知该熔融盐电池的负极的电极反应是CH4 8e-+ 4CO2-=5CO2+2H2O,则正极是氧气得到电子，根据负极反应式可知，正极电极反应式为2O2 + 4CO2+8e-=
17、4CO2-。答案 (1)负 Fe (OH) 2 + 2e =Fe+ 2OH(2) B、C、E (3) 50ax (4) O2 + 2CO2 + 4e =2CO3 (或 2O2 + 4CO2 + 8e =4CO3 )21、(1)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中， 如图1是高铁电池的模拟实验装置：15 / 13该电池放电时正极的电极反应式为 若维持电流强度为1 A,电池工作10 min,理论消耗Zn g （已知F=96 500 C mol1）。盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向 移动（填“左”或“右”）；若用 阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向
18、移动（填“左”或“右”）。图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有（2）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有 A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如下图所示，电池正极的电极反应式是 A是 o（3）利用原电池工作原理测定汽车尾气中 CO的浓度，具装置如下图所示。该电池中 02一可以在固体介质NASICON （固溶体）内自由移动，工作时 02一的移动方向 （填“从a到b”或“从b到a”），负极发生的电极反应式为0.2答案 (1)FeO2 +4H2O+3e =Fe (OH) 3J +50H右左使用时间长、工作电压稳定(2) N2+8H +6e =2NH4 氯化钱(3)从 b至U a C0 + 02 2e =CO2