【創(chuàng)新設(shè)計】（浙江專用）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 特色訓(xùn)練5 新型電池的開發(fā)與利用（含解析）.doc

特色訓(xùn)練5新型電池的開發(fā)與利用1(2013浙南名校聯(lián)考)harbermann等設(shè)計出利用desulfovibrio desulfurcan菌種生成的硫化物作為介體的微生物燃料電池，電池內(nèi)部有質(zhì)子通過，該系統(tǒng)不經(jīng)任何維護可連續(xù)運行5年。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為s24h2o8e=so8h。有關(guān)該電池的下列說法中正確的是()。a若有1.12 l氧氣參與反應(yīng)，則有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移b質(zhì)子由正極移向負(fù)極c該電池的總反應(yīng)為s22o2=sod正極的電極反應(yīng)式為2o28e4h2o=8oh解析a項沒有注明標(biāo)準(zhǔn)狀況，錯誤；質(zhì)子應(yīng)由負(fù)極移向正極，b錯誤；正極的電極反應(yīng)式為2o28h8e=4h2o，d錯誤。答案c2以氨作為燃料的固體氧化物(含有o2)燃料電池，具有全固態(tài)結(jié)構(gòu)、能量效率高的特點，另外氨氣含氫量高，不含碳，易液化，方便運輸和貯存，是很好的氫源載體。其工作原理如圖所示，下列關(guān)于直接氨固體氧化物燃料電池的說法正確的是()。a該電池工作時的總反應(yīng)為4nh35o2=4no6h2ob固體氧化物作為電池工作的電解質(zhì)，其作用是讓電子在電池內(nèi)移動c電池工作時，在接觸面上發(fā)生的電極反應(yīng)為2nh33o26e=n23h2od外電路的電流方向為從電極a流向電極b解析a項，電池的總反應(yīng)為4nh33o2=2n26h2o，錯；b項，電子在外線路中移動，在電池內(nèi)部進行定向移動的是離子，錯；c項，電極a為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2nh33o26e=n23h2o，正確；d項，a是負(fù)極，b是正極，外電路中的電流方向應(yīng)該是從b流向a，錯。答案c3可用于電動汽車的鋁空氣燃料電池，通常以nacl溶液或naoh溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說法正確的是()。a以nacl溶液或naoh溶液為電解液時，正極反應(yīng)都為o22h2o4e=4ohb以naoh溶液為電解液時，負(fù)極反應(yīng)為al3oh3e=al(oh)3c以naoh溶液為電解液時，電池在工作過程中電解液的ph保持不變d電池工作時，電子通過外電路從正極流向負(fù)極解析無論是naoh溶液還是nacl溶液，在正極上都是o2得到電子被還原結(jié)合h2o生成oh，a正確；生成的al(oh)3是兩性氫氧化物，在堿溶液中發(fā)生反應(yīng)生成alo，b錯誤；生成的al(oh)3與naoh反應(yīng)生成naalo2，消耗電解質(zhì)中的naoh，使電解液ph降低，c錯誤；原電池中，電子在外電路從負(fù)極流向正極，d錯誤。答案a4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(yīng)為3zn2k2feo48h2o 3zn(oh)22fe(oh)34koh，下列敘述不正確的是()。a放電時負(fù)極反應(yīng)為zn2e2oh=zn(oh)2b充電時陽極反應(yīng)為fe(oh)33e5oh=feo4h2oc放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1 mol k2feo4被氧化d放電時正極附近溶液的堿性增強解析由電池總反應(yīng)式看出，放電時zn失電子，應(yīng)參與負(fù)極反應(yīng)，a項正確；充電時，fe(oh)3k2feo4，fe的化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，b正確；放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極應(yīng)有1 mol k2feo4被還原，c錯；放電時，正極附近有koh生成，d正確。答案c5大運會期間，深圳新能源汽車上有一種質(zhì)子交換膜燃料電池，其工作原理如下圖所示，下列敘述正確的是()。a通入氧氣的電極發(fā)生氧化反應(yīng)b通入氫氣的電極為正極c總反應(yīng)式為o22h22h2od正極的電極反應(yīng)式為：o24h4e=2h2o解析質(zhì)子交換膜燃料電池中，通入h2的一極作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為h22e=2h；通入o2的一極作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為o24e4h=2h2o；燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，總反應(yīng)式不能寫“點燃”條件。答案d6(2013杭州四校聯(lián)考)磷酸燃料電池是目前較為成熟的燃料電池，其基本組成和反應(yīng)原理如下：下列說法不正確的是()。a在改質(zhì)器中主要發(fā)生的反應(yīng)為cxhyxh2oxco(x)h2b移位反應(yīng)器中co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)h0，溫度越高，co轉(zhuǎn)化速率越大c負(fù)極排出的氣體主要是co2d該電池正極的電極反應(yīng)為o24h4e=2h2o解析由題圖可知，cxhy和h2o通過改質(zhì)器后，生成co和h2，a正確；觸媒在合適溫度下活性最強，高于或低于合適溫度，催化活性都會降低或消失，b錯誤；由圖看出c、d兩項正確。答案b7.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)示意圖如圖，其中兩極區(qū)間的隔膜只允許li通過。電池充電時的總反應(yīng)化學(xué)方程式為：licoo2=li1xcoo2xli。關(guān)于該電池的推論錯誤的是()。a放電時，li主要從負(fù)極區(qū)通過隔膜移向正極區(qū)b放電時，負(fù)極反應(yīng)xlixe=xlic充電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能d充電時，負(fù)極(c)上鋰元素被氧化解析由題知放電時的反應(yīng)為：li1xcoo2xli=licoo2，則正極反應(yīng)為：li1xcoo2xexli=licoo2，負(fù)極反應(yīng)為：xlixe=xli，li主要從負(fù)極區(qū)通過隔膜移向正極區(qū)，a、b正確；充電過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，c正確；充電時負(fù)極(c)接的是外接電源的負(fù)極，此時c為陰極，電極反應(yīng)應(yīng)該是xlixe=xli，鋰元素被還原，d錯誤。答案d8(2013金華統(tǒng)考)熔融鹽燃料電池具有較高的發(fā)電效率，因而受到重視。某燃料電池以熔融的k2co3(其中不含o2和hco)為電解質(zhì)，以丁烷為燃料，以空氣為氧化劑，以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬材料為電極。該燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式為：2c4h1026co52e=34co210h2o。試回答下列問題：(1)該燃料電池的化學(xué)反應(yīng)方程式為_ _；(2)正極電極反應(yīng)式為_。(3)為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此，必須在通入的空氣中加入一種物質(zhì)，加入的物質(zhì)是_，它來自_ _。(4)某學(xué)生想用該燃料電池和如圖所示裝置來電解飽和食鹽水：寫出反應(yīng)的離子方程式_。將濕潤的淀粉ki試紙放在該裝置附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍，待一段時間后又發(fā)現(xiàn)藍色褪去，這是因為過量的cl2將生成的i2氧化。若反應(yīng)的cl2和i2的物質(zhì)的量之比為51，且生成兩種酸。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ _。若電解后得到200 ml 3.