2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第6章化學(xué)反應(yīng)與能量跟蹤檢測(二十三)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池魯科

1、跟蹤檢測（二十三）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一一電池1. （2018 婁底模擬）有AB C D、E 五塊金屬片，進行如下實驗：AB 用導(dǎo)線相 連后，同時浸入稀 H2SQ 溶液中， A 極為負極； C D 用導(dǎo)線相連后， 同時浸入稀 H2SQ 溶液 中， 電流由 X 導(dǎo)線TC;A、C 相連后，同時浸入稀 H2SO4溶液中，C 極產(chǎn)生大量氣泡；B、D 相連后，同時浸入稀 H2SO 溶液中，D 極發(fā)生氧化反應(yīng)；用惰性電極電解含 B 離子和 E 離電流計讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中石墨電極為負極解析：選 D A 項，甲池中石墨電極為正極，乙池中石墨電極為負極，鹽橋中陽離子向正極移動，所以向 FeC

2、b 溶液遷移，正確；B 項，反應(yīng)開始時，乙中 I失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，正確；C 項，當電流計為零時，說明沒有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，反應(yīng)達到平衡，正確；D 項,當加入 Fe2+，導(dǎo)致平衡逆向移動，則 Fe2+失去電子生成 Fe3+,作為負極，而乙中石墨成為正極，錯誤。3用如圖所示裝置研究電化學(xué)原理，下列分析中錯誤的是選項連接電極材料分析ab子的溶液，E 先析出。據(jù)此,判斷五種金屬的活動性順序是（A. ABCDEB. ACDBEC.CABD. BDCAE極,極,池,解析：選 B 金屬與稀較不活潑的金屬作正極。電流方向則由正極T負極。HaSO 溶液組成原電池，活潑金屬失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作負H 在正極電

3、極表面得到電子生成H2,電子運動方向由負極T正在題述原電池中,AB原電池，A 為負極；C D原電C 為負極；AC原電池，A 為負極；BD原電池，D 為負極；E 先析出，E 不活潑。綜上可知，金屬活動性 ACDBE2. （2018 廈門模擬 ）將反應(yīng) 2Fe3+ 2 廠2F2+12設(shè)計成如圖所示的原電池。0靈虢珂流計F列說法不正確的是A.鹽橋中的 K+移向FeCI3溶液B. 反應(yīng)開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C. 電流計讀數(shù)為零時，反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)D.2AKiK石墨鐵模擬鐵的吸氧腐蝕3BKK鋅鐵模擬鋼鐵防護中犧牲陽極的陰極保護法CKK石墨鐵模擬電解飽和食鹽水DKK鐵石墨模擬鋼鐵防護中外加

4、電流的陰極保護法解析：選 D 若 K、K2連接，a 為石墨，b 為鐵，該裝置形成原電池，由于飽和食鹽水 呈中性，此時鐵發(fā)生吸氧腐蝕，A 正確；若 K、K2連接，a 為鋅，b 為鐵，該裝置形成原電池，Zn 的活潑性強于 Fe,則 Zn 作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，F(xiàn)e 作正極受到保護，屬于犧牲陽極的陰極保護法，B 正確；若 K、Ki連接，a 為石墨，b 為鐵，該裝置形成電解池，a 極與電源的正極相連，b 極與電源的負極相連，則 a 極為陽極，b 極為陰極，電解的總反_電解_應(yīng)為 2C+ 2H2O=2OH + CI2T+ H4, C 正確；若 K、K3連接，a 為鐵，b 為石墨，該裝 置形成電解

5、池，則 Fe 作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，而外加電流的陰極保護法中，被保 護的金屬應(yīng)與電源的負極相連，D 錯誤。4. 近年，科學(xué)家們發(fā)明了一種能夠給電子設(shè)備提供動力的生物燃料電池。該電池包括兩個涂覆著酶的電極，它們處于充滿空氣和少量 氫氣的玻璃槽中。由于氣體可以混合從而省去了昂貴的燃料隔離膜， 其工作原理如圖所示。下列說法正確的是（）A. 左邊為該電池的負極B. 該電池可在高溫環(huán)境下使用C. 該電池負極反應(yīng)為 H2-2e=2HD. 該電池正極反應(yīng)為 O + 4e-=2O-解析：選 C 由電池示意圖可知，H2H+,是耳被氧化的過程，通入 H2的一極為原電池 的負極，發(fā)生反應(yīng)：H2-2e =2H

6、; QTH2O,是 Q 被還原的過程，通入 Q 的一極為原電池 的正極，發(fā)生反應(yīng)：Q+ 4e + 4=2HO,故AD 錯誤，C 正確；該電池包括兩個涂覆著 酶的電極，高溫下會使酶變性，不能在高溫下使用，B 錯誤。5. （2018 蘭州一中月考）硼化釩（VB2）空氣電池是目前儲電能力最強的電池，電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖，該電池工作時總反應(yīng)為4VB+11Q=4BO3+ 2MQ,下列說法正確的是（）A 電極 a 為電池負極，發(fā)生還原反應(yīng)B.每消耗 1 mol VB2轉(zhuǎn)移 6 mol 電子詫和債鹽水KO1J涪灌選擇性4C. 電池工作時，OH 向電極 a 移動D. VB2極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 2VB2+ 22

7、OH 22e-=VO+ 2BQ+ 11HO解析：選 D 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 錯誤；4 mol VB2發(fā)生反應(yīng)時消耗 11 mol O2，同時轉(zhuǎn)移 44 mol 電子，故消耗 1 mol VB2時轉(zhuǎn)移 11 mol電子，B 錯誤；電池工作時，陰離子（OH）向負極（VB2極）移動，C 錯誤；正極反應(yīng)式 為 Q + 2fO+4e=4OH,用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式的11 倍即得負極反應(yīng)式，故 VR 在負極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2VBa+ 22OH 22e=VO5+ 2B2Q+ 11fO, D 正確。6. （2018 福建四地六校聯(lián)考）新裝修的房屋會

8、釋放出有毒的甲醛氣體。銀-Ferrozine法檢測甲醛（HCHO）的原理如下（在原電池中完成氧化銀與甲醛的反應(yīng)）：Fcrrozinc亠* 興一冇色配合物測定洛液的吸光度門吸光度與溶液中冇色物質(zhì)的濃度成止比下列說法正確的是（）A. 其他條件相同，甲醛濃度越小，所得有色配合物溶液的吸光度越大B.電池正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+ 2H+ 2e=2A葉H?OC.30 g HCHO 被氧化時，理論上電路中通過 2mol 電子D. 理論上，消耗 HCHO消耗 Fe3+的物質(zhì)的量之比為 4：1解析：選 B HCHC 中 C 為 0 價。該檢測過程涉及的化學(xué)反應(yīng)為2A0O+ HCHO=4AgCO+ H2O,

9、Ag+ Fe3+=Ag + Fe2+, Fe2+與 Ferrozine 形成有色配合物。吸光度與有色物質(zhì)的濃 度成正比，根據(jù)反應(yīng)式可推出吸光度與甲醛的濃度成正比，A 項錯誤；負極的電極反應(yīng)式為HCHO 4e + HO=C 4，正極的電極反應(yīng)式為 2Ag2O+ 4e + 4=4Ag+ 2HO, B 項正確；項錯誤；HCH84AX4Fe2+, 1 mol HCHOn 全反應(yīng)，理論上能生成D 項錯誤。7.鎂及其化合物一般無毒（或低毒）、無污染，且鎂原電池放電時電壓高而平穩(wěn)，使鎂原電池越來越成為人們研制綠色原電池的關(guān)注焦點。其中一種鎂原電池的反應(yīng)為xMg+放電MoS4充電 MgMd 下列說法正確的是（

10、）A.電池放電時，正極反應(yīng)為MoS+ 2xe+xM（g+=MxMoS4B. 電池放電時，Mg*向負極遷移原電池中HCHOAg2（n(HCHO)=30 g30 g mol=1 mol，負極消耗1 mol HCHO,理論上電路中通過4 mol 電子，C4 mol Ag，消耗 4 mol Fe352+ C. 電池充電時，陽極反應(yīng)為xMg + 2xe =xMgD.電池充電時，陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成 MoS4解析：選 A A 項，電池放電時，正極發(fā)生還原反應(yīng)，由電池反應(yīng)可知,MQS4為正極,6._ ,2+ _ _ _被還原，電極反應(yīng)為 M0S4+ 2xe +xMg =MxMoS,正確；B 項，電池工作時，

11、陽離子向正 極移動，錯誤；C 項，充電時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，錯誤；D 項，電池充電時，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，Mg 為陰極，生成金屬鎂，錯誤。& （2018 江淮十校聯(lián)考）利用反應(yīng) 6NO+ 8NH3=7N+ 12H2O 設(shè)計的電池裝置如圖所示， 該裝置既能有效消除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，又能充分利用化學(xué)能，下列說法不正確的是（）A.電流從右側(cè)電極經(jīng)過負載后流向左側(cè)電極B.電極 A 上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極 B 為正極C.電極 A 的電極反應(yīng)式為 2NH3 6e=N+ 6H+D.當有 2.24 L（標準狀況）NO2被處理時，轉(zhuǎn)移電子 0.4 mol解析：選 C 由已知反應(yīng)可知，反應(yīng)中NO

12、為氧化劑，NH 為還原劑，則電極 A 為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極 B 為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電流由正極經(jīng)導(dǎo)線流向負極，A、B 項正確；電解質(zhì)溶液呈堿性，則電極A 的電極反應(yīng)式為 2NH3 6e+ 6OH=N + 6fO, C 項錯誤；當有標準狀況下 2.24 L（0.1 mol）NO2被處理時，轉(zhuǎn)移電子為0.1 molX（4 0） = 0.4 mol , D項正確。9.我國科研人員研制出一種室溫可呼吸” Na-CO2電池。放電 時該電池“吸入” CO2,充電時“呼出” CO2。吸入 CO 時，其工作原2理如圖所示。吸收的全部 CO 中，有 3 轉(zhuǎn)化為 NaaCO 固體沉積在多壁3碳納米管（MW

13、CNT）I 極表面。下列說法正確的是（）A.“吸入” CO2時，鈉箔為正極co2固體r電解就（NaClOr四甘醉:甲瞇）離子交換脫7B.“呼出” CO2時，Na+向多壁碳納米管電極移動C.“吸入” CO2時的正極反應(yīng)：4Na+ 3CO+ 4e=2NaCO+ CD.標準狀況下，每“呼出” 22.4 L CO2,轉(zhuǎn)移電子 0.75 mol解析：選 C “吸入” CO2時，是原電池，根據(jù)圖示，鈉變成了極，故 A 項錯誤；“呼出” CO2時，是電解池，陽離子向陰極移動,B 項錯誤；放電時該電池“吸入” CO2，吸收的 CO 有 3 轉(zhuǎn)化為 NaCO 固體，有 g 轉(zhuǎn)化為 C,正極反應(yīng)：4Na*+ 3C

14、O+ 4e=2NaCG+ C,故 C 項正確；標準狀況下，22.4 L CO2的物質(zhì)的_4量為 1 mol，根據(jù) 2N&CO + C- 4e=4Na + 3COf，可知每“呼出” 1 mol CO,轉(zhuǎn)移電子-mol，故 D 項錯誤。10.可用于電動汽車的鋁一空氣燃料電池，通常以NaCI 溶液或 NaOH 溶液為電解質(zhì)溶液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。下列說法正確的是（）A.以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液為電解質(zhì)溶液時，正極反應(yīng)都為Q+ 2fO+ 4e-=4OHB.以 NaOH 溶液為電解質(zhì)溶液時，負極反應(yīng)為Al + 3OH 3e-=AI（OH）3JC.以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液

15、時，電池在工作過程中電解質(zhì)溶液的pH 保持不變D. 電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極解析：選 A 正極 Q 得電子，溶液顯堿性或中性時， 正極反應(yīng)都為 C2+ 2H2O+4e-=4OH-,A 項正確；鋁作負極，在堿性溶液 （NaOH）中的負極反應(yīng)為 Al + 4OF-3e-=Al（OH）4-, B 項錯誤；在堿性電解質(zhì)溶液中總的電池反應(yīng)式為4AI + 3O+ 4OH + 6HO=4AI（OH）4-,溶液 pH 降低，C 項錯誤；電池工作時，電子從負極流向正極，D 項錯誤。11. （2018 太原模擬）氨硼烷（NH3 BH）電池可在常溫下工作，裝置如圖所示。該電池工作時的總反應(yīng)為 NH

16、BH+ 3H2Cb=Nl4BO + 4H2O。下列說法正確的是（）威了咬撫膜A. 負極附近溶液的 pH 增大B. 正極的反應(yīng)式為 Q+ 2H + 2e=2HOC. 電池工作時，BQ 通過質(zhì)子交換膜向正極移動D. 消耗 3.1 g 氨硼烷，理論上轉(zhuǎn)移 0.2 mol 電子Na+向鈉箔電極移動，故8解析：選 B 根據(jù)裝置圖可知，電池負極反應(yīng)為BH- 6e-+ 2H2O=N4BO+ 6H+,正極反應(yīng)為 3fQ + 6e-+ 6H+=6hJOo 根據(jù)負極反應(yīng)，負極附近溶液的 pH 減小，故 A 錯誤, B 正確；電池工作時，BQ 不能通過質(zhì)子交換膜，故 C 錯誤；消耗 3.1 g 氨硼烷，理論上轉(zhuǎn) 移

17、 0.6 mol 電子，故D 錯誤。12. （2018 陜西一檢）鈉硫電池以熔融金屬鈉、 熔融硫和多硫化鈉（NazS）分別作為兩個電極的反應(yīng)物，固體 Al2C3陶瓷（可傳導(dǎo) Na*）為電解質(zhì)，其原理如圖所示：用電榕或電竊Na坷-固體電解我（A12O3）-Na熔融呂和N曲Na+1F 列說法正確的是（）A. 放電時，電極 A 為正極B. 充電時，Na*從電極 A 向電極 B 遷移C. 充電時，電極 B 反應(yīng)式為 sX_ 2e_=xSD.該電池工作的適宜溫度應(yīng)控制在25C左右解析：選 C 放電時，熔融 Na 發(fā)生氧化反應(yīng)，電極 A 為負極，A 項錯誤；充電時，電極A 為陰極，電極 B 為陽極，電解池

18、中陽離子從陽極向陰極遷移，B 項錯誤；充電時，陽極上sX失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Sx 2e=xS, C 項正確；該電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉分別作為兩個電極的反應(yīng)物，因此該電池工作時應(yīng)保證Na、S 均為熔融狀態(tài)，而 25C左右時 Na、S 均為固態(tài)，D 項錯誤。13. 一種鋰釩氧化物熱電池裝置如圖所示。其電池總反應(yīng)為xLi + LiV3Q=Lii+xVO。工作時，需先引發(fā)鐵和氯酸鉀共晶鹽 敏酸鉀反應(yīng)使共晶鹽融化。下列說法正確的是（）A. Li-Si 合金為該熱電池的正極B. 電池放電時，Cl移向 LiVsQ電極C. LiCl-KCl 共晶鹽可用 LiCl 和 KCI 的混合水

19、溶液代替D.放電時，正極反應(yīng)式為LiV308+xLi+xe=Lii+xVsQ解析：選 D 由電池總反應(yīng)可知，Li 被氧化生成 Li+，故 Li-Si 合金是該熱電池的負極，LiV3O8是正極，A 錯誤；電池放電時，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，故Cl 移向Li-Si 合金電極，B 錯誤；Li 是活潑金屬，可與水反應(yīng)生成 LiOH 和 Hz,故不能用 LiCl 和 KCl 的混合水溶液代替 LiCl-KCl 共晶鹽，C 錯誤；放電時，正極上LiV308得電子被還原，則電9極反應(yīng)式為 LiV3O8+xLi+xe =Lii+XV3Q, D 正確。14.直接乙醇燃料電池（DEFC）具有很多優(yōu)點，

20、引起了人們的研究興趣?，F(xiàn)有以下三種乙 醇燃料電池。10(1) 三種乙醇燃料電池中正極反應(yīng)物均為 _(2) 堿性乙醇燃料電池中，電極 a 上發(fā)生的電極反應(yīng)式為使用空氣代替氧氣，電池工作過程中堿性會不斷降低，其原因是(3)酸性乙醇燃料電池中，電極b 上發(fā)生的電極反應(yīng)式為通過質(zhì)子交換膜的離子是 _。(4)熔融鹽乙醇燃料電池中若選擇熔融碳酸鉀為介質(zhì)，電池工作時,_ (填“ a”或“ b”)移動，電極 b 上發(fā)生的電極反應(yīng)式為解析：(1)燃料電池中通入燃料的一極為負極，通入氧氣或空氣的一極為正極，三種乙 醇燃料電池中正極反應(yīng)物均為氧氣。(2) 堿性乙醇燃料電池中，電極 a 為負極，電極反應(yīng)式為 GH5O

21、H 16OH- 12e-=2COr+11H2O,使用空氣代替氧氣，空氣中的CO 會與 KOH 溶液反應(yīng)，降低溶液的堿性，同時反應(yīng)中也會消耗 KOH 所以電池工作過程中堿性會不斷降低。(3) 酸性乙醇燃料電池中，電極 b 為正極，電極反應(yīng)式為 Q+ 4H+ 4e-=2HQ 質(zhì)子交 換膜能夠使質(zhì)子(H+)通過。(4) 根據(jù)圖示可知，a 為負極，原電池中陰離子由正極向負極移動，所以CO-向電極 a移動；電極 b 為正極，由圖示可知， CO 也參與了正極的反應(yīng)，電極反應(yīng)式為 Q + 2CO+ 4e-=2C=-534.2 kJmol-1寫出肼和 N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： _(2) 肼 -空 氣燃 料電 池是 一 種堿 性電池 ，該 電池 放 電時 ， 負極 的電 極反 應(yīng) 式為(3) 科研人員開發(fā)出一種由甲醇和氧氣構(gòu)成，以強堿作電解質(zhì)溶液的新型手機電池，充一次電可供手機連續(xù)使用一個月， 則通入甲醇的是 _( 填“正”或“負” )極， 寫出該電池的負極反應(yīng)式： _ 。(4) Zn-MnQ2干電池應(yīng)用廣泛，電解質(zhì)溶液是 ZnCl2-NH4Cl