2023年屆高考化學(xué)二輪題型對題必練-鈉、鎂、鋁電池

第第!特別的公式結(jié)尾頁，共16頁1116頁2023屆高考化學(xué)二輪題型對題必練——鈉、鎂、鋁電池最近我國科學(xué)家制造“可充電鈉-二氧化碳電池”〔如以下圖〕,放電時電池總反響為：4Na+3CO=2NaCO+C〔〕2 2 3充電時,鈉箔與外接電源的負極相連電池工作溫度可能在 以上放電時, 向正極移動放電時,正極的電極反響為：我國科研人員研制出的“可呼吸CO”二次電池，以多層鈉箔和多壁碳納米2〔MWCNT〕電極材料，其工作原理如下圖。以下說法正確的選項是〔〕應(yīng)選擇陰離子交換膜M為多壁碳納米管放電時,N極反響式為充電時,電路中轉(zhuǎn)移 電子,M極增重我國對“可呼吸”的鈉-二氧化碳電池的爭論取得突破性進展。該電池的總反響式為4Na＋3CO 2NaCO＋C，其工作原理如下圖(放電時產(chǎn)2 2 3生的NaCO固體儲存于碳納米管中)以下說法不正確的選項是( )2 3放電時,鈉金屬片作負極,碳納米管作正極充電時,陽極反響為放電時, 從負極區(qū)向正極區(qū)移動該電池的電解質(zhì)溶液也可使用 的水溶液鈉-CO電池的工作原理如下圖，吸取的CO轉(zhuǎn)化為NaCO固體和碳，沉積在多2 2 2 3壁碳納米管(MWCNT)電極外表，以下說法不正確的選項是()負極反響式為多壁碳納米管 作電池的正極可以用乙醇代替四甘醇二甲醚作有機溶劑電池總反響式為我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na-CO2NaClO4溶于有機反響為 。以下說法錯誤的選項是放電時, 向負極移動充電時釋放 ,放電時吸取放電時,正極反響為充電時,正極反響為金為正極，海水為電解質(zhì)溶液，工作原理如下圖。以下說法正確的選項是正極制成魚鰓狀的目的是增大鉑鐵合金與海水中溶解氧的接觸面積該電池工作時,鉑鐵合金比高純鋁更簡潔被腐蝕負極反響式為：電池工作時,電流由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極碳呼吸電池被《科學(xué)美國人》評為近幾年十大創(chuàng)技術(shù)之首，電池的電極材料承受Al〔CO〕2 2 4。以下有關(guān)說法中錯誤的選項是〔〕3負極反響式：正極反響式：1mol草酸鋁,3mol電子電池放電時 由正極向負極遷移我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解溶液，空氣中的氧氣4Al+3O+6HO=4Al(OH)，以下說法中不正確2 2 3的是正極反響為電池工作時,電流從鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極以網(wǎng)狀的鉑為正極,可增大與氧氣的接觸面積該電池通常只要更換鋁板就可連續(xù)使用處理鋰離子二次電池正極廢料鋁鈷膜(LiCoO、Al等)的一種工藝如下，以下2有關(guān)說法不正確的選項是堿浸的目的是溶解鋁C. 可改用濃鹽酸

B.酸溶時 被復(fù)原D.鋁、鈷產(chǎn)物可再利用鋁空氣電池是由鋁合金電極、空氣電極、中性或堿性水溶液構(gòu)成的。以下說法正確的選項是空氣電極是負極電子由鋁合金電極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向空氣電極正極的反響式為：電池工作時鋁合金電極不斷被消耗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，()NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時,正極反響都為：NaOH溶液為電解液時,負極反響為：以NaOH溶液為電解液時,電池在工作過程中電解液的pH保持不變電池工作時,電子通過外電路從正極流向負極鋁電池性能優(yōu)越，Al-AgO電池用于電解尿素[CO(NH)]〔隔2 2 22膜Ⅱ僅阻擋氣體通過，a、b均為惰性電極〕．以下說法正確的選項是〔〕每消耗 鋁,理論上a、b兩極共產(chǎn)生氣體 標準狀況Ag電極是正極,反響后該電極區(qū)溶液pH減小原電池的總反響為：a電極上的電極反響為：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，鋁合金為負極，空氣電極為正極．以下說法正確的選項是NaOH溶液為電解液時,負極反響為：以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時,正極反響都為：以NaOH溶液為電解液時,電池在工作過程中電解液的pH保持不變電池工作時,電子通過外電路從正極流向負極NaOH溶液中，用導(dǎo)線連接成閉合()鎂比鋁活潑,鎂失去電子被氧化成 。鋁是電池的負極,開頭工作時溶液中會馬上有白色沉淀生成該裝置工作時,內(nèi)電路中 —移向鎂該裝置開頭工作時,鋁片外表的氧化膜可不必處理鎂—次氯酸鹽燃料電池的工作原理如下圖,該電池反響為Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2+Cl-以下有關(guān)說法正確的選項是()電池工作時,c溶液中的溶質(zhì)是電池工作時,正極a四周的pH將不斷增大負極反響式：b電極發(fā)生復(fù)原反響,每轉(zhuǎn)移 電子,理論上生成放電式為xMg+Mo3S4 MgxMo3S4，以下說法中正確的選項是充電充電時 只發(fā)生復(fù)原反響放電時 只發(fā)生氧化反響充電時陽極反響式為放電時負極反響式為TiS

是鎂電池的重要組成材料,其制備原理為Ti(SO

)+8H

=TiS

+8HO。以下說法2得電子C. 是氧化劑

42 2 2 2B. 被復(fù)原D. 被氧化美國海軍海底戰(zhàn)事中心與麻省理工大學(xué)共同研制成功的用于潛航器的鎂－過氧化氫燃料電池系統(tǒng)。其工作原理如下圖。以下說法中錯誤的選項是電池的負極反響為：電池工作時, 向負極移動電池工作一段時間后,溶液的pH增大電池總反響式是：固態(tài)硫鎂電池反響為： 放電充電。以該電池為電源利用固態(tài)氧化物電解池 通過電解方式處理氮氧化物的裝置如下圖。以下說法錯誤的選項是〔〕a極為正極,發(fā)生復(fù)原反響固態(tài)氧化物電解質(zhì)中 向 極遷移極反響式為硫鎂電池充電時,每轉(zhuǎn)移 電子消耗12gMg鎂與鋰相比有多種優(yōu)點，比方鋰的熔點約為180攝氏度，而650攝氏度，因而更為安全，鎂的隱藏量也比鋰豐富得多。以下圖是鎂燃料電池的一種原理圖，該裝置為圓筒狀，其中心為鎂柱，圓筒為可透氣的導(dǎo)電材料。以下有關(guān)該鎂燃料電池的表達正確的選項是〔〕圓筒為正極,電極反響式為該電池的總反響為在陽極失去電子生成在反響過程中消耗24g的鎂,同時消耗空氣的體積大約為 標準狀況Mg－AgCl電池是一種用海水激活的一次電池，在軍事上用作電動的電源。電池的總反響可表示為：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag〔〕該電池工作時,正極反響為：鎂電極作該電池負極,負極反響為：24gMg被氧化時,108gAg被復(fù)原。裝備該電池的在水中行進時,海水作為電解質(zhì)溶液鎂-過氧化氫燃料電池具有比能量高。安全便利等優(yōu)點。其構(gòu)造示意圖如下圖、關(guān)于該電池的表達正確的選項是〔〕該電池能在高溫下正常工作電流工作時, 向Mg電極移動電池工作時,正極四周溶液的pH將不斷變小該電池的總反響式為：該電池的總反響式為承受雙極膜電滲析技術(shù),以NaBr為原料,用鎂二次電池(有機鹵代鋁酸鎂的THF溶液為電解液)電解制備NaOH和HBr的試驗裝置如以下圖所示。以下說法正確的選項是〔〕鎂二次電池工作時,正極上有 沉淀生成當外電路中通過nmol電子時,有 通過離子交換膜b假設(shè)陰、陽極室中均為 溶液,則電解的總反響式為10min后,鹽室中溶液的pH降低,低于酸室中溶液的pH如下圖，將鎂片、鋁片平行插入肯定濃度的NaOH溶液正確的選項是鎂比鋁活潑,鎂失去電子被氧化成 。鋁是電池的負極,開頭工作時溶液中會馬上有白色沉淀生成該裝置的內(nèi)、外電路中,均是電子的定向移動形成該裝置開頭工作時,鋁片外表的氧化膜可不必處理答案和解析【答案】B【解析】【分析】電極反響式的書寫，題目難度不大?！窘獯稹砍潆姇r，將鈉離子轉(zhuǎn)化為單質(zhì)鈉，發(fā)生復(fù)原反響是電解池的陰極，所以與外接電源的A正確；二甲醚易揮發(fā)，所以溫度不能過高，故B錯誤；原電池中陽離子向正極移動，所以陽離子鈉離子向正極移動，故C正確；放電時正極發(fā)生復(fù)原反響，二氧化碳中碳得電子生成單質(zhì)碳，電極反響式為：4Na++3CO2+4e－=2Na2CO3+C，故D正確。應(yīng)選B?！敬鸢浮緾【解析】【分析】此題以我國科學(xué)家發(fā)表在化學(xué)頂級刊物上的“可呼吸CO2池和電解池的工作原理，把握原電池和電解池的工作原理是解答的關(guān)鍵，難度一般?！窘獯稹拷?jīng)分析可知，N極生成Na2CO3和C，故應(yīng)選擇陽離子交換膜，故A錯誤；經(jīng)分析可知，電池反響為：3CO2+4Na 2Na2CO3+C，M極為電極的負極，電極M為多層鈉箔，故B錯誤；2放電時，N3CO＋4e－＋4Na＋＝2Na2

2CO

3＋CC正確；0.2mol電子，M4.6g，故D錯誤。應(yīng)選C?！敬鸢浮緿【解析】【分析】此題考察原電池及電解池，為高頻考點，把握電極推斷、電極反響、工作原理為解答的【解答】放電時為原電池反響，鈉金屬片失去電子作負極，碳納米管上得電子作正極，故A正確；2 3 充電時，陽極失去電子發(fā)生氧化反響，反響為C+2NaCO-4=3CO↑+4N，故B2 3 放電時，陽離子向正極移動，則Na+從負極區(qū)向正極區(qū)移動，故C正確；D.鈉與水反響，不能用水代替TEGDME作溶劑，故D錯誤。應(yīng)選D?！敬鸢浮緾【解析】【分析】此題主要考察原電池的工作原理，難度不大，涉及電極反響式的推斷、電極的推斷、電解總反響式等，側(cè)重分析力量的考察?！窘獯稹库c做電池的負極，負極反響為：Na－e-=Na+A正確；多壁碳納米管〔MWCNT〕做電池的正極，故B正確；C錯誤；放電時電池總反響即鈉與二氧化碳反響生成碳酸鈉和碳，總反響是4Na+3CO=2NaCO

+C，故D正確。2 2 3應(yīng)選C?！敬鸢浮緿【解析】【分析】【分析】等學(xué)問，留意根底學(xué)問的積存與運用，題目難度中等。A故A正確；BB正確；C項，放電時，正極反響可以理解為“CO2得到4e-復(fù)原為C，余下的兩個O2-進一步結(jié)合CO2生成 ”：，故C正確；D項，充電時電池的正極與外接電源的正極相連，作電解池的陽極，發(fā)生失電子的氧化反響，應(yīng)為碳失電子生成CO2，故D錯誤。應(yīng)選D?！敬鸢浮緼【解析】【分析】此題考察原電池學(xué)問，涉及金屬腐蝕、型電池和電池運用中的留意事項等學(xué)問，難度不大?！窘獯稹空龢O由氧氣參與反響，海水中溶解氧與正極的接觸面積越大，放電效率越高，故A正確；高純鋁作負極，發(fā)生氧化反響被消耗，故B錯誤；正極反響式為：O

+2H

O+4e-=4OH-，故C錯誤；2 2電池工作時，電流由鉑電極沿導(dǎo)線流向鋁電極，故D錯誤。應(yīng)選A?！敬鸢浮緾【解析】【分析】此題旨在考察學(xué)生對原電池的工作原理、電化學(xué)的綜合計算的應(yīng)用?！窘獯稹控摌O反響式：Al－3e－＝Al3＋，故A正確；正極反響式：2CO＋2e－＝ ，故B正確；21mol2mol3mol1mol草酸鋁，電路中轉(zhuǎn)移6molC錯誤；原電池中，陰離子向負極移動，故電池放電時 由正極向負極遷移，故D正確。應(yīng)選C。【答案】B【解析】【分析】此題考察原電池原理和電極反響式的書寫，題目難度一般。4Al+3O+6HO=4Al(OH)

2 2 3【解答】2 正極反響為O+2HO+4e-=4OH-，故A2 電池工作時，電子從鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極，故B錯誤；C.以網(wǎng)狀的鉑為正極，可增大與氧氣的接觸面積，故C正確；D.該電池通常只要更換鋁板就可連續(xù)使用，故D正確。應(yīng)選B?！敬鸢浮緽【解析】【分析】學(xué)學(xué)問，試題難度一般?！窘獯稹緼.由于鋁鈷膜中含有鋁，因此堿浸的主要目的是溶解其中的鋁單質(zhì)，故A正確；B.LiCoO→Co2+，鈷元素被復(fù)原，說明酸溶時過氧化氫做復(fù)原劑，被氧化，故B錯誤；2C.時氯離子又具有復(fù)原性，故C正確；D.依據(jù)流程分析，鋁和鈷元素可以回收再利用，故D正確。應(yīng)選B?！敬鸢浮緿【解析】【分析】方向，為高頻考點，題目難度不大?！窘獯稹靠諝怆姌O是正極，故A錯誤；電子由鋁合金電極經(jīng)外電路流向空氣電極，不經(jīng)過電解質(zhì)溶液，故B錯誤；2O2＋2HO+4－＝4O－C錯誤；D.電池工作時鋁合金是負極，失電子發(fā)生氧化反響，電極不斷被消耗，故D正確。2應(yīng)選D。【答案】A【解析】【分析】此題考察化學(xué)電源型電池，此題難度不大，留意電極反響式的書寫。【解答】電解質(zhì)溶液顯堿性或中性，該燃料電極的正極發(fā)生反響為：O2+2H2O+4e-=4OH-，故A正確；2 Al+4O-3=AlO+2HB2 2 該電池在堿性條件下消耗了堿，反響式為4Al+3O2+4OH-=4AlO-+2HO，溶液pH降低，故C2 電池工作時，電子從負極出來經(jīng)過外電路流到正極，故D錯誤。應(yīng)選A?！敬鸢浮緼【解析】【分析】此題考察原電池以及電解原理、電極反響式的書寫，側(cè)重于學(xué)生的分析力量的考察，明度中等。電解時，電池反響時中，氮元素化合價由30價，H元素化合價由+10abAl-A2O電池工作時，Al為負極被氧化，Ag2O2/Ag為正極被復(fù)原，以此解答該題?！窘獯稹?.7g0.3molab4.48L〔標準狀況〕，故A正確；AgH+pHB錯誤；2原電池的總反響為：2Al＋3Ag2O2

＋2NaOH＝2NaAlO＋6Ag＋H

O，故C錯誤；22是陽極陽極發(fā)生失電子的y氧化反響a電極上的電極反響為： ＋22＋ ＋ ，故D錯誤。應(yīng)選A?！敬鸢浮緽【解析】【分析】錯點?！窘獯稹颗c過量的堿反響生成偏鋁酸根，因此負極反響為：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2OA錯誤；電解質(zhì)溶液顯堿性或中性，該燃料電極的正極發(fā)生反響為：O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正確；該電池在堿性條件下消耗了堿，反響式為4Al+3O2+4OH-=4AlO2-+2H2O，溶液pH降低，故C錯誤；電池工作時，電子從負極出來經(jīng)過外電路流到正極，故D錯誤。應(yīng)選B。【答案】D【解析】【分析】正負極的推斷方法和工作原理，具備分析和解決問題的力量?！窘獯稹縉aOHNaOH電池的負極，而屬鎂和氫氧化鈉溶液不能發(fā)生氧化復(fù)原反響，故A錯誤；3在NaOHNaOH電池的負極，由于電池開頭工作時，生成的鋁離子的量較少，NaOH過量，此時不會有Al〔OH〕白色沉淀生成，故B錯誤；3該裝置工作時，內(nèi)電路中OH-移向負極鋁，故C錯誤；由于鋁片外表的氧化膜也能與NaOH溶液反響，故其不必處理，故D正確。應(yīng)選D?！敬鸢浮緽【解析】【分析】分析解答，題目難度不大?！窘獯稹吭撊剂想姵刂校V易失電子作負極、次氯酸根離子得電子發(fā)生復(fù)原反響，負極電極反響Mg-2e-+2OH-=Mg〔OH〕ClO-+HO+2e-=Cl-+2OH-，據(jù)此分2 2析。2A.依據(jù)電池反響式為：Mg+ClO-+H2O=Mg〔OH〕+Cl-，所以C溶液中的溶質(zhì)不含鎂離子，故A錯誤；2B.放電時正極電極反響式為：ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH-apH將不斷增大，故B正確；2C.依據(jù)電池反響式為：Mg+ClO-+H2O=Mg〔OH〕2+Cl-，負極電極反響式為Mg-2e-+2OH-=Mg〔OH〕，故C錯誤；2是電源負極，發(fā)生氧化反響，故D錯誤。應(yīng)選B?！敬鸢浮緾【解析】【分析】此題考察原電池與電解池學(xué)問，側(cè)重于學(xué)生的分析力量的考察，題目難度中等，留意依據(jù)電池總反響書寫電極反響式，此為解答該題的關(guān)鍵，學(xué)習(xí)中留意體會書寫方法?！窘獯稹砍潆姇r，MgxMo3S4分別生成MgMo3S

，發(fā)生氧化復(fù)原反響，故錯誤；A4A34 34放電時，負極上鎂失電子發(fā)生氧化反響，Mo3S4發(fā)生復(fù)原反響，故B錯誤；C．充電時，陽極反響和原電池正極相反，則陽極反響式：MoS2x--2xe-=Mo34 34正確；D．負極電極反響式為Mg-2e-=Mg2+，故D錯誤。應(yīng)選C?！敬鸢浮緼【解析】【分析】此題是對氧化復(fù)原反響的學(xué)問的考察，是中學(xué)化學(xué)的重要學(xué)問，難度一般。關(guān)鍵是把握依據(jù)化合價的變化推斷物質(zhì)得失電子的原理，側(cè)重學(xué)問的力量考察?！窘獯稹緼.Ti(S2中S→-Ti(SO2A正確；B.依據(jù)方程式，H0→+1，所以H2被氧化，故B錯誤；C.依據(jù)方程式，H0→+1，H2是復(fù)原劑，故C錯誤；D.依據(jù)方程式可知，Ti(SO4)2S的化合價從+6→-1Ti(SO4)2得電子，Ti(SO4)2被復(fù)原，故D錯誤。應(yīng)選A?！敬鸢浮緽【解析】【分析】鍵，留意原電池的工作原理，側(cè)重分析與應(yīng)用力量的考察，題目難度不大。【解答】A.Mg為負極，則電池的負極反響為Mg-2e-=Mg2+，故A正確；B.電池工作時，H+向正極移動，故B錯誤；C.電池總反響式是Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O，消耗氫離子，則電池工作一段時間后，溶液的pH增大，故C正確；D.負極反響為Mg-2e-=Mg2+，正極反響為H2O2+2H++2e-=2H2O，則電池總反響式是Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O，故D正確。應(yīng)選B?！敬鸢浮緿【解析】【分析】關(guān)鍵?！窘獯稹緼.由圖知，O2-失電子變?yōu)檠鯕猓琍t(1)aA正確；B.在電解池中陰離子向陽極遷移，故B正確；C.Pt(2)為陰極，氮的氧化物發(fā)生復(fù)原反響產(chǎn)生氮氣和O2-，故C正確；D.充電時，生成鎂，故D錯誤。應(yīng)選D?！敬鸢浮緽【解析】【分析】解答，題目難度不大?！窘獯稹緼.圓筒為正極，發(fā)生復(fù)原反響，電極反響式為O2+4e-+2H2O=4OH-，故A錯誤；B.該電池的總反響式為鎂、氧氣和水反響生成氫氧化鎂，電極反響式為：2Mg+O2+2H2O=2Mg〔OH〕2，故B正確；C.裝置是原電池，氯離子未參與電極反響，故C錯誤；D.2Mg+O2+2H2O=2Mg〔OH〕22mol的鎂反響的氧氣在標22.4L24g11.2L，而不是空氣，故D錯誤；應(yīng)選B?！敬鸢浮緾【解析】【分析】降低的物質(zhì)在正極反響；氧化復(fù)原反響中得失電子相等。【解答】由電池反響方程式看出，Mg是復(fù)原劑、AgCl是氧化劑，故金屬Mg作負極，正極反響為：2AgCl+2e-=2Cl-+2Ag，故A正確