2020年高考化學(xué)微專題突破練(七)新型電源的解題策略(選擇題)

1、2020年高考化學(xué)微專題打破練(七)新式電源的解題策略(選擇題)2020年高考化學(xué)微專題打破練(七)新式電源的解題策略(選擇題)11/112020年高考化學(xué)微專題打破練(七)新式電源的解題策略(選擇題)微專題打破練(七)新式電源的解題策略(選擇題)一般鋅錳干電池的簡圖以以下列圖,它是用鋅皮制成的鋅筒作電極,中央插一根碳棒,碳棒頂端加一銅帽。在石墨碳棒周圍填滿二氧化錳和炭黑的混雜物,并用離子能夠經(jīng)過的長纖維紙包裹作隔膜,隔膜外是用氯化鋅、氯化銨和淀粉等調(diào)成糊狀作電解質(zhì)溶液。該電池工作時的總反應(yīng)為Zn+2N+2MnOZn(NH3)22+Mn2O3+H2O。以下關(guān)于鋅錳干電池的說法中正確的選項是()

2、A.當(dāng)該電池電壓逐漸下降后,利用電解原理能重新充電還原B.電池負極反應(yīng)式為2MnO+2N+2e-Mn2O3+2NH3+H2OC.原電池工作時,電子從負極經(jīng)過外電路流向正極D.外電路中每經(jīng)過0.1mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g【剖析】選C。一般鋅錳干電池是一次電池,不能夠充電還原,A項錯誤;依照原電池工作原理,負極失電子,B項錯誤;由負極的電極反應(yīng)式可知,每經(jīng)過0.1mol電子,耗資鋅的質(zhì)量是65gmol-1=3.25g,D項錯誤。2.(2020漳州模擬)鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池是實質(zhì)應(yīng)用電池系列中比能量最高的一種電池,剖視圖以以下列圖,一種非水的LiAlCl4的SOCl2溶液

3、為電解液。亞-1-硫酰氯既是電解質(zhì),又是正極活性物質(zhì),其中碳電極區(qū)的電極反應(yīng)式為2SOCl+4e-4Cl-+S+SO2。該電池工作時,以下說法錯誤的選項是()A.鋰電極區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng):Li-e-Li+B.放電時發(fā)生的總反應(yīng):4Li+2SOCl24LiCl+SO2+SC.鋰電極上的電勢比碳電極上的低D.若采用水溶液代替SOCl2溶液,電池總反應(yīng)和效率均不變【剖析】選D。鋰電池中鋰為電池的負極,失電子生成鋰離子,電極反應(yīng)式為Li-e-Li+,A正確;放電時的總反應(yīng)式為電池正負極得失電子總數(shù)相等時電極反應(yīng)相加,4Li+2SOCl24LiCl+SO2+S,B正確;鋰電極為電池的負極,負極的電勢比正極

4、低,C正確;若采用水溶液代替SOCl2溶液,鋰電極則與水反應(yīng)生成氫氧化鋰,造成電極的耗資,D錯誤。3.Li-FeS2電池是目前電池中綜合性能最好的一種電池,其結(jié)構(gòu)以以下列圖。已知電池放電時的反應(yīng)為4Li+FeS2Fe+2LiS。以下說法正確的選項是2世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號()A.Li為電池的正極B.電池工作時,Li+向負極搬動-2-C.正極的電極反應(yīng)式為-2-FeS+4eFe+2S2D.將熔融的LiCF3SO3改為LiCl的水溶液,電池性能更好【剖析】選C。A項,由S發(fā)生氧化反應(yīng),可知Li為電池負極;B項,電池工作時,陽離子(Li+)移向正極;D項,由于2Li+2H2O2LiOH+H,故不能夠用LiC

5、l的水溶液作為電解質(zhì)溶液。4.(2020成都模擬)堿性電池擁有容量大、放電電流大的特點,所以獲取廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為Zn(s)+2MnO(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。以下說法錯誤的選項是()A.電池工作時,電子由正極經(jīng)過外電路流向負極B.電池正極的電極反應(yīng)式為2MnO(s)+H2O(l)+2e-Mn2O3(s)+2OH-(aq)C.電池工作時,鋅失去電子D.外電路中每經(jīng)過0.2mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g【剖析】選A。電池工作時,電子由負極經(jīng)過外電路流向正極,A錯。正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),所以正極的電極反應(yīng)式為2

6、MnO(s)+HO(l)+2e-MnO(s)223-對。原電池工作原理是,負極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),依照電池總反+2OH(aq),B應(yīng)知,鋅失電子,C對。由Zn(s)+2MnO(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)可知,65gZn反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為2mol,則6.5gZn反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子,D對。某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池,放電時電池總反應(yīng)為Li1-xCoO+LiCLiCoO+C(x1)。以下關(guān)于該電池的說法不正確的選項是()2x626A.放電時,Li+在電解質(zhì)中由負極向正極遷移B.放電時,負極的電極反應(yīng)式為LixC6-xe-xLi+C6C.充電時,若轉(zhuǎn)移1m

7、ole-,石墨(C6)電極將增重7xg-3-D.充電時,陽極的電極反應(yīng)式為LiCoO-xe-LiCoO+xLi+21-x2【剖析】選C。原電池中陽離子由負極向正極遷移,A正確;放電時,負極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為LixC6-xe-xLi+C6,B正確;充電時,若轉(zhuǎn)移1mol電子,石墨電極質(zhì)量將增重7g,C錯誤;充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為LiCoO2-xe-Li1-xCoO2+xLi+,D正確。6.(2020張家口模擬)一種檢測空氣中甲醛(HCHO)含量的電化學(xué)傳感器的工作原理以以下列圖。以下說法正確的選項是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號A.傳感器工作時,工作電極電勢高工作時,H+經(jīng)過交換膜向工

8、作電極周邊搬動C.當(dāng)導(dǎo)線中經(jīng)過1.210-6mol電子時,進入傳感器的甲醛為310-3mgD.工作時,對電極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH增大【剖析】選D。HCHO在工作電極失電子被氧化,作原電池的負極,工作電極電勢低,A項錯誤;依照原電池工作原理易知,工作時,溶液中的陽離子(氫離子)向電源的正極搬動,即對電極方向,B項錯誤;負極反應(yīng)為HCHO+H2-4e-CO2+4H+,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1.210-6mol電子時,耗資HCHO的物質(zhì)的量為1.210-6mol=3.010-7mol,則HCHO質(zhì)量為3.010-7mol30gmol-1=910-3mg,C項錯誤;工作時,對電極的電極反應(yīng)為4H+O2+4e-2H

9、O,反應(yīng)后生成水,誠然有相同數(shù)量-4-的氫離子從負極遷移過來,但是,由于溶液的體積增大,正極區(qū)溶液的酸性減弱,其pH增大(若忽略溶液的體積變化,則pH基本不變),D項正確。我國科研人員借助太陽能,將光解水制H2與脫硫結(jié)合起來,既能大幅度提高光解水制H2的效率,又能脫除SO2,工作原理以以下列圖。以下說法不正確的選項是()該裝置可將太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能催化劑a表面發(fā)生還原反應(yīng),產(chǎn)生H2C.催化劑b周邊的溶液pH增大D.吸取1molSO2,理論上能產(chǎn)生1molH2【剖析】選C。在光解水的過程中,存在將太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程,A項正確;依照表示圖,a電極為獲取電子的一極,發(fā)生還原反應(yīng)。電解水時2HO

10、2H+O2,獲取電子的一極產(chǎn)生氫氣,B項正確;b電極為電子流出的一極,發(fā)生氧化反應(yīng),2H2-2+O-4eO+4H,產(chǎn)生H,pH減小,C項錯誤;在b極周邊,氧氣、二氧化硫以及水生成硫酸,1molSO2生成1molHSO,轉(zhuǎn)移2mol電子,依照得失電子守24-恒:2H2O+2eH2+2OH,將產(chǎn)生1mol氫氣,D項正確。8.(2020欽州模擬)新式鋰空氣電池能量密度高、成本低,可作為未來電動汽車的動力源,其工作原理以以下列圖。以下有關(guān)該電池的說法正確的選項是()-5-A.充電時,金屬鋰為陽極B.放電時,正負兩極周圍都有LiOHC.放電時,每耗資22.4LO2,轉(zhuǎn)移4mol電子D.放電和充電時,Li

11、+遷移方向相反【剖析】選D。由圖可知,放電時是原電池原理,原電池放電反應(yīng)為自覺的氧化還原反應(yīng),即4Li+O2+2HO4LiOH,鋰為負極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)Li-e-Li+,-正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)O2+4e+2HO4OH;充電時的原理是電解池原理,+2金屬鋰電極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)Li+eLi,陽極反應(yīng)為4OH-4eO+2HO。依照以上剖析,充電時,金屬鋰為陰極,故A錯誤;金屬鋰電極周圍為有機電解液,非水溶液,放電時,該極周圍不會有LiOH,故B錯誤;沒有注明是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,無法計算22.4LO2的物質(zhì)的量,故C錯誤;放電時陽離子由負極向正極移動,充電時陽離子由陽極向陰極搬動,所以Li

12、+遷移方向相反,故D正確。微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理以以下列圖,以下說法正確的選項是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號A.電子從b流出,經(jīng)外電路流向a-6-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)變成S-+B.HS的反應(yīng)是HS+4H2O-8eS+9HC.若是將反應(yīng)物直接燃燒,能量的利用率不會變化D.若該電池電路中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則有0.5molH+經(jīng)過質(zhì)子交換膜【剖析】選B。b電極通入氧氣,是正極,a電極是負極,電子從a流出,經(jīng)外電路-流向b,A錯誤;a電極是負極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),即HS在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為S,電極反應(yīng)式為-+正確;若是將反應(yīng)物直接燃H

13、S+4H2O-8eS+9H,B燒,會有部分化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能或熱能,所以能量的利用率會變化,C錯誤;若該電池電路中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,依照電荷守恒可知有0.4molH+經(jīng)過質(zhì)子交換膜與0.1mol氧氣結(jié)合轉(zhuǎn)變成水,D錯誤。傳統(tǒng)接觸法制取硫酸能耗大,污染嚴重。將燃料電池引入硫酸生產(chǎn)工藝可有效解決能耗和環(huán)境污染問題,同時供應(yīng)電能。以燃料電池為電源電解硫酸銅溶液的工作原理表示圖以下所示。以下說法不正確的選項是()A.b極為正極,電極反應(yīng)式為2+-2O+4H+4e2HOB.H+由a極經(jīng)過質(zhì)子交換膜向b極搬動C.該燃料電池的總反應(yīng)式為242SO+O+2HO2HSOD.若a極耗資2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況

14、)SO2,理論上c極有6.4g銅析出-7-【剖析】選D。A.b為正極,看到質(zhì)子交換膜確定酸性環(huán)境,電極反應(yīng)式為O2+4H+4e-2HO,故不選A;B.原電池內(nèi)部陽離子向正極搬動,陰離子向負極移動,故不選B;C.由上面剖析可知該燃料電池的總反應(yīng)為2SO+O2+2HO2HSO4,故不選C;D.d極與電源負極相連,為陰極得電子,有銅析出,所以應(yīng)該是若a電極耗資標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LSO2,理論上在d極上有6.4g銅析出,應(yīng)選D。11.Li-Cu-空氣燃料電池的原理表示圖以以下列圖,電池通入空氣腐化銅電極而產(chǎn)生正極反應(yīng)物Cu2O。以下說法正確的選項是()A.電池工作時,正極上有金屬鋰析出B.電池工作時,

15、負極區(qū)溶液中c(OH-)增大+-2Li+Cu2O+H2OC.電池放電過程中的總反應(yīng)為2Cu+2Li+2OHD.停止通入空氣一段時間,電池將停止放電【剖析】選D。電池工作時,正極發(fā)生反應(yīng)為22-CuO+HO+2e2OH+2Cu,沒有金屬鋰析出,A錯誤;負極為鋰失電子生成Li+,負極區(qū)無水溶液,B錯誤;電池放電過程中的總反應(yīng)為2Li+Cu2O+H2O+-錯誤;2Cu+2Li+2OH,C電極不能夠再氧化生成Cu2O,當(dāng)正極的Cu2O全部轉(zhuǎn)變成正確。停止通入空氣一段時間,銅Cu后,電池將停止放電,D12.LED系列產(chǎn)品是一類新式節(jié)能產(chǎn)品。圖甲是NaBH4/H2O2燃料電池的裝置表示圖,圖乙是LED發(fā)光

16、二極管的裝置表示圖。以下表達錯誤的選項是()-8-A.電池應(yīng)采用陽離子交換膜,Na+向A極區(qū)搬動B.電池A極區(qū)的電極反應(yīng)式為-H2O2+2e2OHC.每有1molNaBH4參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NAD.要使LED發(fā)光二極管正常發(fā)光,圖乙中的導(dǎo)線a應(yīng)與圖甲中的B極相連【剖析】選C。電池放電過程中,負極發(fā)生氧化反應(yīng)生成B,電極反應(yīng)式為-B+6H2O,A電極為正極,正極電極反應(yīng)式為-為B+8OH-8eH2O2+2e2OH,保持電荷平衡,應(yīng)采用陽離子交換膜,原電池中陽離子移向正極,Na+從負極區(qū)向正極區(qū)搬動,故A正確;依照圖片知,雙氧水得電子發(fā)生還原反應(yīng),則A電極為正極,正極電極反應(yīng)式為-故B正確;

17、負極發(fā)生氧化反應(yīng)生成B,電HO+2e2OH,22-B+6HO,有1molNaBH參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8N,極反應(yīng)式為B+8OH-8e24A故C錯誤;要使LED發(fā)光二極管正常發(fā)光,圖乙中的導(dǎo)線a陰極應(yīng)與圖甲中的B極負極相連,故D正確。金屬(M)-空氣電池(如圖)擁有原料易得、能量密度高等優(yōu)點,有望成為新能源汽車和搬動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)為:4M+nO2+2nHO4M(OH)n。-9-已知:電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極資料理論上能釋放出的最大電能。以下說法不正確的選項是()A.比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池,Mg-空氣電池的理論比能量最高B.為防范負極區(qū)聚集M(OH)2

18、,宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜C.電池放電過程的正極反應(yīng)式-:O2+2HO+4e4OHD.多孔電極可提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴散至電極表面【剖析】選A。A.電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極資料理論上能釋放出的最大電能,則單位質(zhì)量的電極資料失去電子的物質(zhì)的量越多,則獲取的電能越多。假設(shè)質(zhì)量都是1g時,這三種金屬轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量分別為()2=mol、()3=mol、()2=mol,所以Al-空氣電池的理論比能量最高,故A錯誤;B.負極上Mg失電子生成2+Mg,為防范負極區(qū)-聚集Mg(OH),則陰極區(qū)溶液不能夠含有大量OH,所以宜采用中性電解質(zhì)及陽離子2交換膜,故B正確;C.正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成-OH,由于是陰離子交換膜,-故C正確;D.所以陽離子不能夠進入正極地域,則正極反應(yīng)式為O2+2HO+4e4OH,反