化學試題人教版高考一輪復習課時練習23原電池化學電源

(建議用時：40分鐘)一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)A．太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅B．鋅銅原電池工作時，電子沿外電路從鋅電極流向銅電極C．氫氧燃料電池工作時，氫氣在負極被氧化D．原電池中一定發(fā)生氧化還原反應A解析：太陽能電池的主要材料是高純度的晶體硅，A項錯誤；鋅銅原電池工作時，電子沿外電路由負極(鋅)流向正極(銅)，B項正確；氫氧燃料電池工作時，氫氣在負極失去電子被氧化，C項正確；由2．Mg—AgCl電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()C．電池放電時Cl由正極向負極遷移－D．負極會發(fā)生副反應Mg＋2HO===Mg(OH)＋H↑222B解析：Mg—AgCl電池中，Mg為負極，AgCl為正極，故正極反應式為AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B錯誤；電池中陰離子移向負極，C正確；Mg能與HO反應，D正確。23．如圖是某同學設計的原電池裝置，下列敘述正確的是()A．氧化劑還和原劑必須直接接觸才能發(fā)生反應B．電極Ⅱ上發(fā)生還原反應，作原電池的正極C．該原電池的總反應式為2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋D．鹽橋中裝有含氯化鉀的瓊脂，K移向負極區(qū)＋C解析：A項，該原電池反應中氧化反應和還原反應在兩個不同的燒杯中進行，因此氧化劑和還原B項，Cu電極為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為Cu－2e===Cu，D項，正極發(fā)生反應：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，正電荷減小，K移向正極補充正電荷，錯誤。＋4．(2020·臨沂模擬)一種釕(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽能電池的示意圖如圖。電池工作時電極hυ上發(fā)生的反應為RuⅡ――→Ru(激發(fā)態(tài))，Ru－e－――→RuⅢ，I＋2e―→3I。下列關于該電池的敘述正Ⅱ*－－－3A．電池工作時，是將化學能轉化為電能D．電解質溶液中發(fā)生反應：2Ru3＋＋3I－===2Ru＋I2＋－3D解析：根據圖示可知，該電池是將太陽能轉化為電能，A錯誤；電池工作時，電解質溶子由透明導電玻璃通過用電器轉移至鍍Pt導電玻璃上，所以透明導電玻璃上的電勢比鍍Pt導電玻璃上的電勢低，C錯誤；電池工作時，在電解質溶液中發(fā)生5．新型NaBH/HO燃料電池22(DBFC)的結構如圖所示，已知硼氫化鈉中氫為－1價，下列有關該電池的4說法正確的是()A．電極B材料中含MnO層，MnO可增2強導電性2第D．在電池反應中，每消耗1L6mol/LHO溶液，理論上通過電路中的電子數為6N22AB解析：由兩極元素化合價變化分析知，A為負極發(fā)生氧化反應，B為正極發(fā)生還原反應。A項，電極B采用MnO，為正極，HO發(fā)生還原反應，得到電子被還原生成OH－，MnO既作電極材料又有催化作用，2錯誤；B項，負極發(fā)生氧化反應，電極反應式為BH＋8OH－－8e－===BO＋6HO，正確；C項，放電時，Na＋2向正極移動，錯誤；D項，在電池反應中，每消耗1L6mol/LHO溶液，理論上通過電路中的電子數為22了一種室溫下“可呼吸”的Na－CO二次電池。將NaClO溶于有機溶劑作為電解42液，鈉和負載碳納米管的鎳網分別作為電極材料，電池的總反應為3CO＋4Na2NaCO＋C。下列說法錯223誤的是()A．放電時，ClO向負極移動－4B．充電時釋放CO，放電時吸收CO22C．放電時，正極反應為3CO＋4e－===2CO＋C2－23D．充電時，陽極反應為Na＋－＋e===Na該電池放電時Na為負極，CO為正極。Na－CO二次電池放電時D解析：結合總反應式和題圖可知，22為原電池，充電時為電解池。電池放電時，ClO向負極移動，A項正確；結合總反應可知放電時吸收CO，－42而充電時釋放出CO，B項正確；放電時，正極CO得電子被還原生成單質C，即電極反應式為3CO＋4e－222===2CO＋C，C項正確；充電時陽極發(fā)生氧化反應，即C被氧化生成CO，D項錯誤。2－32二、不定項選擇題(每小題有一個或兩個選項符合題意)7．如圖所示為新型的甲酸/鐵離子燃料電池，具有原料合應用在規(guī)模化的供電場所。電池外殼采用聚四氯乙烯板，石墨作電極，在M端加注甲酸鈉和氫氧化鈉的混合液，在N端加注氯化鐵和氯化鈉的混合液。下列說法錯誤的是()安全、質子電導率高、能量密度高的特點，適B．M端的電極反應式為HCOO－＋OH－＋2e－===CO↑＋HO22C．電池放電后，N端的Fe2＋通氯氣后轉化為Fe3＋，實現電D．采用多孔納米電極的提高電極與電解質溶液的AB解析：A項，正極發(fā)生還原反應，Fe3＋得到電子生成Fe2＋，N端是正極，錯誤；B項，M端的電極池放電后，N端的Fe2＋通氯氣后，氯氣具有氧化性能氧化Fe2＋轉化為Fe3＋，Fe3＋在正極得到電子發(fā)生還原反應，實現電解質溶液的循環(huán)利用，正確；D提高電極與電解質溶液的28．一種全天候太陽能電池光照時的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()A．硅太陽能電原理與該電池原理不同B．光照時，b極的電極反應式為VO2＋＋HO－e－===VO＋2H池供電＋＋22C．光照時，每轉移1mol電子，有2molH＋由b極區(qū)經質子交換膜向a極區(qū)遷移D．夜間時，該電池相于當蓄電池放電，a極發(fā)生氧化反應C解析：硅太陽能電池是用半導體原理將光能轉化為電能，是物理變化，而該電池是化學能轉化為電能，兩者原理不同，A正確；光照時，b極是負極發(fā)生氧化反應，電極反應式為VO2＋＋HO－e－===VO＋＋222H＋，B正確；每轉移1mol電子，有1mol氫離子遷移，C錯誤；夜間無光照時，相當于蓄電池放電，a極的電極反應式為V2＋－e－===V3＋，發(fā)生氧化反應，是負極，D正確。9．流動電池是一種新型電池，其主要特點是可以通過電解質溶液的循環(huán)流動，在電池外部設備調節(jié)電解質溶液，以保持電池內部電極周圍溶液濃度的穩(wěn)定。某種流動電池如圖所示，電池的總反應式為Cu＋PbO＋2HSO===CuSO＋PbSO＋2HO。下列說法正確的是()242AC解析：A項，根據電池總反應式Cu＋PbO＋2HSO===CuSO＋PbSO＋2HO可知銅為負極，PbO為正4224422極，正確；B項，該電池工作時，PbO電極發(fā)生的反應為PbO＋4H＋＋SO2－＋2e－===PbSO＋2HO，消耗了42242溶液中的H＋，故溶液的pH增大，錯誤；C項，銅電極的電極反應式為Cu－2e－===Cu2＋，正確；D項，通過總反應式可知HSO參加了反應，故應補充HSO，錯誤。224410．根據下列原電池的裝置圖，回答問題：且作負極，則反應進行一段時間后溶液C的pH將________(填“升高”“降低”或“基本不變”)。(2)若需將反應：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋設計成如上圖所示的原電池裝置，則負極A極材料為________，正極B極材料為________，溶液C為________。4①電極d是________(填“正極”或“負極”)，電極c的反應方程式為___________________________________________________________________。解析：(1)若C為稀硫酸溶液，電流表指針發(fā)生偏轉，B電極材料為Fe且作負極，電極反應式為Fe－2e－===Fe2＋，A電極為正極，溶液中氫離子得到電子生成氫氣，電極反應式為2H＋＋2e－===H↑；氫離子2濃度減小，氫氧根離子濃度增大，溶液pH升高。(2)將反應Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋設計成如題圖所示的原電池裝置，Cu元素的化合價由0價升高到＋2價，失電子作原電池的負極，則負極A極材料為Cu，正極B極材料為石墨或比銅活潑性弱的金屬，Fe3＋在正極得電子發(fā)生還原反應，溶液C用可溶性鐵鹽，即含Fe3＋的溶液。(3)①根據甲烷燃料電池的結構示意圖可知，電子流出的電極為負極，c為負極，d為正極，在燃料電池中，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應，甲烷在負極失電子發(fā)生氧化反應，所以電極c的反應方程式為CH－8e－＋2HO===CO＋8H＋。②根據正極電極反應式：O＋4H＋＋4e－===2HO，可知線路中轉移2mol422224211．(1)微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如下圖所示：①HS在硫氧化菌作用下轉化為SO2－的反應式是_____________________－4_____________________________________________。②若維持該微生物電池中兩種細菌的存在，則電池可以持續(xù)供電，原因是___________________________________________________________________。Ⅰ.2Li＋H===2LiH；2Ⅱ.LiH＋HO===LiOH＋H↑。2①已知固態(tài)LiH的密度為0.82g/cm3，用鋰吸收112L(標準狀況)H，生成的LiH體積與被吸收的H22體積比為1∶_________。②由①生成的LiH與HO作用，放出的H用作電池燃料，若能量的轉化率為75%，則導線中通過電子22(3)氨氧燃料電池具有很大的發(fā)展?jié)摿?。氨氧燃料電池工作原理如下圖所示。①a電極的電極反應式是__________________________________________；②一段時間后，需向裝置中補充KOH，請依據反應原理解釋原因是___________________________________________________________________。解析：(1)①酸性環(huán)境中反應物為HS－，產物為SO，利用質量守恒和電荷守恒進行配平，電極反應2－4式：HS－＋4HO－8e－===SO＋9H＋；②從質量守恒角度來說，HS－、SO濃度不會發(fā)生變化，只要有兩種細2－42－42菌存在，就會循環(huán)把有機物氧化成CO放出電子。(2)①標準狀況下，112LH的物質的量為5mol，完全2280g被鋰吸收，據反應Ⅰ可知，生成LiH的物質的量為10mol，其質量為80g，則生成的LiH體積為0.82g/cm3，80g故生成的LiH體積與被吸收的H體積比為2∶(112×103mL)≈1∶1148。②反應生成10molLiH，0.82g/cm3據反應Ⅱ可知，與HO作用生成10molH，用作電池燃料，能量的轉化率為75%，則導線中通過電子的物22質的量為10mol×75%×2＝15mol。(3)①a電極是通入NH的電極，失去電子，發(fā)生氧化反應，所以該電3極作負極，電極反應式是2NH＋6OH－－36e－===N＋6HO；②一段時