2019-2020年高考化學(xué)復(fù)習(xí) 考點19 原電池新型化學(xué)電源練習(xí).doc

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2019-2020年高考化學(xué)復(fù)習(xí) 考點19 原電池新型化學(xué)電源練習(xí) 1．(xx課標(biāo)全國Ⅰ，11)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是(　　) A．正極反應(yīng)中有CO2生成 B．微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移 C．質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū) D．電池總反應(yīng)為C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O 2．(xx天津理綜，4)鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B．電池工作一段時間后，甲池的c(SO)減小 C．電池工作一段時間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加 D．陰陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動，保持溶液中電荷平衡 3．(xx江蘇化學(xué)，10)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是(　　) A．反應(yīng)CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移12 mol電子 B．電極A上H2參與的電極反應(yīng)為：H2＋2OH－－2e－===2H2O C．電池工作時，CO向電極B移動 D．電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2＋2CO2＋4e－===2CO 4．(1)[xx四川理綜，11(5)]FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S，正極反應(yīng)式是________________________________________________________________________ (2)[xx海南化學(xué)，15(4)]下圖所示原電池正極的反應(yīng)式為________________________________________________________________________。 (3)[xx安徽理綜，25(4)]常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1)，測得原電池的電流強(qiáng)度(I)隨時間(t)的變化如圖2所示，反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。 圖1　　　　　　　　　　　　　　圖2 0～t1時，原電池的負(fù)極是Al片，此時，正極的電極反應(yīng)式是________，溶液中的H＋向________極移動，t1時，原電池中電子流動方向發(fā)生改變，其原因是_________________________________。 1．(xx北京理綜，8)下列電池工作時，O2在正極放電的是(　　) 2．(xx福建理綜，11)某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag＋Cl2===2AgCl。 下列說法正確的是 (　　) A．正極反應(yīng)為AgCl＋e－===Ag＋Cl－ B．放電時，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成 C．若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變 D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e－時，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子 3．(xx浙江理綜，11)鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是： Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH 已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO 下列說法正確的是 (　　) A．NiMH電池放電過程中，正極的電極反應(yīng)式為：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ B．充電過程中OH－ 離子從陽極向陰極遷移 C．充電過程中陰極的電極反應(yīng)式：H2O＋M＋e－===MH＋OH－ ，H2O中的H被M還原 D．NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液 4．(xx天津理綜，6)已知： 鋰離子電池的總反應(yīng)為：LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2 鋰硫電池的總反應(yīng)為：2Li＋SLi2S 有關(guān)上述兩種電池說法正確的是(　　) A．鋰離子電池放電時，Li＋向負(fù)極遷移 B．鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng) C．理論上兩種電池的比能量相同 D．右圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電 5．(xx課標(biāo)全國Ⅱ，12)xx年3月我國科學(xué)家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是(　　) A．a(chǎn)為電池的正極 B．電池充電反應(yīng)為LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi C．放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化 D．放電時，溶液中Li＋從b向a遷移 6．(xx課標(biāo)全國Ⅰ，10)銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故，根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理，在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去，下列說法正確的是(　　) A．處理過程中銀器一直保持恒重 B．銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀 C．該過程中總反應(yīng)為2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl 7．(xx課標(biāo)全國Ⅱ，11)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯誤的是(　　) A．電池反應(yīng)中有NaCl生成 B．電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價鋁離子 C．正極反應(yīng)為NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－ D．鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動 8．(1)[xx四川理綜，11(5)]MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時，正極的電極反應(yīng)式是 ________________________________________________________________________。 (2)[xx四川理綜，11(4)]以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ________________________________________________________________________________________________________________________________。 9．[xx課標(biāo)全國Ⅰ，28(5)]二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點，其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kWhkg－1)。若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為__________________________，一個二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化，可以產(chǎn)生________個電子的電量：該電池的理論輸出電壓為1.20 V，能量密度E＝______________(列式計算。能量密度＝電池輸出電能/燃料質(zhì)量，1 kWh＝3.6106 J)。 10．(xx海南化學(xué)，16)鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中，Li＋ 通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成 LiMnO2?；卮鹣铝袉栴}： (1)外電路的電流方向是由________極流向________極。(填字母) (2)電池正極反應(yīng)式為______________________________。 (3)是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑？________(填“是”或“否”)，原因是____________________________________。 (4)MnO2 可與KOH和KClO3在高溫下反應(yīng)，生成K2MnO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________。 K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為________。  1．(xx廣東揭陽調(diào)研，6)分析下圖所示的四個原電池裝置，其中結(jié)論正確的是(　　) A．①②中Mg作負(fù)極，③④中Fe作負(fù)極 B．②中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑ C．③中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋ D．④中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑ 2．(xx北京海淀區(qū)期末，9)鉛蓄電池反應(yīng)原理為：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)，下列說法正確的是(　　) A．放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Pb－2e－===Pb2＋ B．放電時，正極得電子的物質(zhì)是PbO2 C．充電時，電解質(zhì)溶液中硫酸濃度減小 D．充電時，陰極的電極反應(yīng)式為：PbSO4－2e－＋2H2O===PbO2＋4H＋＋SO 3．(xx武漢武昌區(qū)調(diào)研，11)研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2CaO作電解質(zhì)，利用圖示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列說法中正確的是(　　) A．將熔融CaF2CaO換成Ca(NO3)2溶液也可以達(dá)到相同目的 B．陽極的電極反應(yīng)式為C＋2O2－－4e－===CO2↑ C．在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量減少 D．若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“＋”接線柱應(yīng)連接Pb電極 4．(xx陜西安康二次調(diào)研，8)在常溫常壓下，某實驗小組按下圖做完實驗后，實驗報告記錄如下。其中描述合理的是(　　) 實驗報告： ①Cu為負(fù)極，Zn為正極 ②Cu極上有氣泡產(chǎn)生，發(fā)生還原反應(yīng) ③SO向Cu極移動 ④若有0.5 mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，則可收集到5.6 L氣體 ⑤電流的方向是：Cu→Zn ⑥該反應(yīng)中的化學(xué)能沒有全部轉(zhuǎn)化為電能 A．①②③ B．②③④ C．②⑤⑥ D．③④⑥ 5．(xx河北保定期末，20)液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如下圖所示，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是(　　) A．b極發(fā)生氧化反應(yīng) B．a(chǎn)極的反應(yīng)式：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O C．放電時，電流從a極經(jīng)過負(fù)載流向b極 D．其中的離子交換膜需選用陽離子交換膜 6．(xx江西南昌調(diào)研，10)普通水泥在固化過程中自由水分子減少，并產(chǎn)生Ca(OH)2，溶液呈堿性。根據(jù)這一特點，科學(xué)家發(fā)明了電動勢(E)法測水泥初凝時間，此法原理如圖所示。反應(yīng)總方程式為：2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。 下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．工業(yè)上制備水泥的原料有黏土、石灰石、石膏 B．測量原理裝置圖中Ag2O/Ag極發(fā)生還原反應(yīng) C．負(fù)極的電極反應(yīng)式為2Cu＋H2O－2e－===Cu2O＋2H＋ D．在水泥固化過程中，自由水分子減少，溶液中各離子濃度的變化導(dǎo)致電動勢變化 7．(xx湖北孝感統(tǒng)考，13)氣體的自動化檢測中常常應(yīng)用原電池原理的傳感器。下圖為電池的工作示意圖：氣體擴(kuò)散進(jìn)入傳感器，在敏感電極上發(fā)生反應(yīng)，傳感器就會接收到電信號。下表列出了待測氣體及敏感電極上部分反應(yīng)產(chǎn)物。 待測氣體 部分電極反應(yīng)產(chǎn)物 NO2 NO Cl2 HCl CO CO2 H2S H2SO4 則下列說法中正確的是(　　) A，上述氣體檢測時，敏感電極均作電池正極 B．檢測Cl2氣體時，敏感電極的電極反應(yīng)式為Cl2＋2e－===2Cl－ C．檢測H2S氣體時，對電極充入空氣，對電極上的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．檢測H2S和CO體積分?jǐn)?shù)相同的兩份空氣樣本時，傳感器上產(chǎn)生的電流大小相同 8．(xx河南八市三次聯(lián)考，16)某實驗小組依據(jù)反應(yīng)AsO＋2H＋＋2I－AsO＋I(xiàn)2＋H2O設(shè)計如圖原電池，探究pH對AsO氧化性的影響。測得電壓與pH的關(guān)系如圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．調(diào)節(jié)pH可以改變反應(yīng)的方向 B．pH＝0.68時，反應(yīng)處于平衡狀態(tài) C．pH＝5時，負(fù)極電極反應(yīng)式為2I－－2e－===I2 D．pH>0.68時，氧化性I2>AsO 9．(xx河南洛陽期末，17)(1)A、B、C三個燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。 ①B中Sn極的電極反應(yīng)式為_________________________， Sn極附近溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 ②C中總反應(yīng)離子方程式為_____________________________。 比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是____________________。 (2)如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題： ①電池的負(fù)極是________(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應(yīng)是________________________________________________________________________。 ②電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 10．(xx鄭州市高三第一次模擬)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。 如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定。請回答： (1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化的主要形式是________________，在導(dǎo)線中電子流動方向為________(用a、b表示)。 (2)負(fù)極反應(yīng)式為___________________________________。 (3)電極表面鍍鉑粉的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)該電池工作時，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下： Ⅰ.2Li＋H22LiH Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑ ①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是________，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是________。 ②已知LiH固體密度為0.82 g/cm3，用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為________________。 ③由②生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為________mol。 考點專練19　原電池　新型化學(xué)電源 【三年高考真題演練】 [xx年高考真題] 1．A　[由題意可知，微生物電池的原理是在微生物作用下O2與C6H12O6發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B正確；氧氣在正極反應(yīng)，由于質(zhì)子交換膜只允許H＋通過，則正極反應(yīng)為：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，沒有CO2生成，A項錯誤；負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，H＋在負(fù)極區(qū)生成，移向正極區(qū)，在正極被消耗，C項正確；總反應(yīng)為：C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，D項正確。] 2．C　[A項，由鋅的活潑性大于銅，可知銅電極為正極，在正極上Cu2＋得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu，錯誤；B項，由于陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，故甲池的c(SO)不變，錯誤；C項，在乙池中Cu2＋＋2e－===Cu，同時甲池中的Zn2＋通過陽離子交換膜進(jìn)入乙池中，則有Cu2＋→Zn2＋，由于M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池溶液的總質(zhì)量增加，正確；D項，陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，電解過程中Zn2＋通過交換膜移向正極保持溶液中電荷平衡，陰離子是不能通過交換膜的，錯誤。] 3．D　[A項，H4→O，則該反應(yīng)中每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移6 mol電子，錯誤；該電池的傳導(dǎo)介質(zhì)為熔融的碳酸鹽，所以A電極即負(fù)極上H2參與的電極反應(yīng)為：H2－2e－＋CO===CO2＋H2O，錯誤；C項，原電池工作時，陰離子移向負(fù)極，而B極是正極，錯誤；D項，B電極即正極上O2參與的電極反應(yīng)為：O2＋4e－＋CO2===2CO，正確。] 4．解析　(1)根據(jù)正極發(fā)生還原反應(yīng)，由電池放電時的總反應(yīng)方程式，可得正極的電極反應(yīng)式為FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S或FeS2＋4e－===Fe＋2S2－。(2)該原電池的實質(zhì)是Cu與銀離子發(fā)生置換反應(yīng)生成Ag單質(zhì)，所以正極是Ag＋放電，生成Ag單質(zhì)，反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag。(3)O－t1時，Al表面被氧化發(fā)生鈍化，Al作負(fù)極，Cu作正極，正極反應(yīng)為：2H＋＋NO＋e－===NO2↑ ＋ H2O；原電池工作時，陽離子向正極做定向移動；t1時鋁表面在濃HNO3中全部鈍化后，氧化膜阻止了鋁的進(jìn)一步氧化，然后銅作負(fù)極，電流方向發(fā)生變化。 答案　(1)FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S或FeS2＋4e－===Fe＋2S2－ (2)Ag＋＋e－===Ag (3)2H＋＋NO＋e－===NO2↑ ＋ H2O　正 常溫下鋁在濃HNO3中發(fā)生鈍化，氧化物薄膜阻止了鋁的進(jìn)一步反應(yīng) [兩年經(jīng)典高考真題] 1．B　[A項，鋅錳電池正極上是MnO2得電子，錯誤；B項，氫燃料電池正極上是O2放電，正確；C項，鉛蓄電池正極上是PbO2放電，錯誤；D項，鎳鎘電池正極上是NiOOH得電子，錯誤。] 2．D　[A項，Pt為正極發(fā)生還原反應(yīng)：Cl2＋2e－===2Cl－，錯誤；B項，放電時，左側(cè)的電極反應(yīng)式Ag＋Cl－－e－===AgCl↓，有大量白色沉淀生成，錯誤；C項，由于H＋、Na＋均不參與電極反應(yīng)，則用NaCl代替鹽酸，電池總反應(yīng)不變，錯誤；D項，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e－時，左側(cè)產(chǎn)生0.01 mol Ag＋與Cl－結(jié)合為AgCl沉淀，右側(cè)產(chǎn)生0.01 mol Cl－，為保持溶液的電中性，左側(cè)約有0.01 mol H＋通過陽離子交換膜轉(zhuǎn)移到右側(cè)，故左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子，正確。] 3．A　[A項，由NiMH充電的總反應(yīng)方程式知，其逆反應(yīng)為放電時的總反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，正確；B項，充電時相當(dāng)于電解池，陰離子(OH－)向陽極移動，錯誤；C項，由于MH中M與H均為0價，反應(yīng)前后M的化合價沒有變化，故H2O中的H是由于電解而被還原，并不是被M還原，錯誤；D項，由信息可知NiOOH與KOH溶液、氨水反應(yīng)，故電解質(zhì)溶液不能用KOH溶液、氨水，錯誤。] 4．B　[A項，鋰離子電池放電時是原電池，陽離子向正極移動，錯誤；B項鋰硫電池充電時是電解池，鋰電極由Li2S―→Li，發(fā)生還原反應(yīng)，正確；C項，電池的比能量是參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小，鋰離子電池比能量為，鋰硫電池的比能量為，理論上兩種電池的比能量不同，錯誤；D項，由圖可知，鋰離子電池的電極材料為C和LiCoO2，應(yīng)為該電池放電所得產(chǎn)物，而鋰硫電池的電極材料為Li和S，應(yīng)為充電所得產(chǎn)物，故此時應(yīng)為鋰硫電池給鋰離子電池充電的過程，錯誤。] 5．C　[由題給裝置圖中的電極材料判斷，b為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li－e－===Li＋，a為正極，電極反應(yīng)式為Li1－xMn2O4＋xLi＋＋xe－===LiMn2O4，原電池總反應(yīng)為Li1－xMn2O4＋xLi===LiMn2O4。A項，由以上分析，a為電池的正極，正確；B項，原電池充電時為電解池，其充電反應(yīng)與放電反應(yīng)相反，故充電反應(yīng)為LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi，正確；C項，放電時，a極Mn的化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，而鋰的化合價不變化，錯誤；D項，放電時，溶液中Li＋由負(fù)極移向正極(a極)，正確。] 6．B　[本題要注意運(yùn)用“電化學(xué)原理”這個關(guān)鍵詞，由題干信息中Ag、Al、食鹽溶液構(gòu)成原電池的條件，Ag2S 是氧化劑，作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，B項正確。C項忽視了Al2S3在水溶液中發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)，正確的化學(xué)方程式應(yīng)為2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑。D項中黑色褪去的原因是Ag2S被還原成了Ag。] 7．B　[該電池總反應(yīng)為：2Na＋NiCl2===2NaCl＋Ni，因此有NaCl生成，A項正確；電池總反應(yīng)為Na還原Ni2＋，B項錯誤；正極為NiCl2發(fā)生還原反應(yīng)：NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，C項正確；鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體由負(fù)極移向正極，D項正確。] 8．解析　(1)堿性鋅錳干電池中，MnO2作為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－。(2)該新型電池放電時，關(guān)鍵判斷Al的氧化產(chǎn)物。由于NaOH溶液的存在，Al被氧化生成NaAlO2而不是Al(OH)3，故電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al＋3NiO(OH)＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋3Ni(OH)2。 答案　(1)MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－ (2)Al＋3NiO(OH)＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋3Ni(OH)2 9．解析　寫電極反應(yīng)時應(yīng)注意：①酸性條件；②CH3—O—CH3中碳元素的化合價為－2價；③氧化產(chǎn)物為CO2；④用H＋平衡電荷。 從能量密度的單位上看，可以假設(shè)燃料的質(zhì)量為1 kg，計算提供電子的物質(zhì)的量，再轉(zhuǎn)化為電量，利用E＝qU換算出燃料提供的總能量，即可順利計算出能量密度＝(3.6106 JkW－1h－1)＝8.39 kWhkg－1。 答案　CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋　12　(3.6106 JkW－1h－1)＝8.39 kWhkg－1 10．解析　由 Li＋ 的遷移方向可知，b為正極，其電極反應(yīng)為：Li＋＋MnO2＋e－===LiMnO2，a為負(fù)極，其電極反應(yīng)為：Li － e－===Li＋，電流由b流向a。由于鋰能與水發(fā)生反應(yīng)，故不能用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑。 答案　(1)b　a (2)Li＋ ＋ MnO2＋e－===LiMnO2 (3)否　鋰能與水發(fā)生反應(yīng) (4)3MnO2＋6KOH＋KClO33K2MnO4＋KCl＋3H2O　2∶1 【兩年模擬試題精練】 1．B　[②中Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，而Al能和NaOH溶液反應(yīng)，失去電子，故Al作負(fù)極，③中Fe在濃硝酸中易鈍化，Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子，故Cu作負(fù)極，A、C項錯誤；②中電池總反應(yīng)為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，負(fù)極電極反應(yīng)式為2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O，二者相減得到正極電極反應(yīng)式為6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B項正確；④中Cu作正極，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D項錯誤。] 2．B　[A項，放電是原電池，Pb做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式：Pb－2e－＋SO===PbSO4，錯誤；B項，正極是PbO2，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O，正確；C項，充電是電解池，由總反應(yīng)式知硫酸濃度增大，錯誤；D項，充電時，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：PbSO4＋2e－===Pb＋SO，錯誤。] 3．B　[鈣能與水發(fā)生反應(yīng)，因此不能用Ca(NO3)2溶液作電解質(zhì)，A錯誤。電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)圖示可知B正確。CaO中Ca2＋在電極槽中得電子生成鈣，鈣與二氧化鈦反應(yīng)重新生成CaO，所以在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量不變，C錯誤。鉛蓄電池中Pb電極是負(fù)極，應(yīng)與“－”接線柱連接，D錯誤。] 4．C　[①對于銅鋅原電池，Zn活潑應(yīng)為負(fù)極，Cu為正極，錯誤；②Cu極上H＋得電子生成H2，發(fā)生還原反應(yīng)，正確；③陰離子應(yīng)當(dāng)向負(fù)極移動，則SO應(yīng)向Zn極移動，錯誤；④若有0.5 mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，則生成0.25 mol的H2，在常溫常壓下的體積不是5.6 L，錯誤；⑤電流的方向，由正極流向負(fù)極，正確；⑥該原電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的同時還有其他形式的能量的轉(zhuǎn)化，正確。] 5．B　[燃料電池燃料(N2H4)在負(fù)極(a極)發(fā)生氧化反應(yīng)N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，O2在正極發(fā)生還原反應(yīng)：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，總反應(yīng)為N2H4＋O2===N2＋2H2O，A項錯誤，B項正確；放電時電流由正極流向負(fù)極，C項錯誤；OH－在正極生成，移向負(fù)極消耗，所以離子交換膜應(yīng)讓OH－通過，故選用陰離子交換膜，D項錯誤。] 6．C　[工業(yè)上制備普通水泥的原料有石灰石、黏土、石膏，故A項正確；根據(jù)電池反應(yīng)式2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag知，Ag2O/Ag極作正極，正極上Ag2O得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故B項正確；根據(jù)電池反應(yīng)式2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag知，銅失電子作負(fù)極，負(fù)極上的電極反應(yīng)式為：2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，C項錯誤；水泥固化過程中，自由水分子減少，導(dǎo)致溶液中各離子濃度發(fā)生變化，從而引起電動勢變化，故D項正確。] 7．B　[由待測氣體及產(chǎn)物的化合價可知NO2、Cl2作正極，CO、H2S作負(fù)極，A選項錯誤；由H2S氧化后產(chǎn)物為H2SO4可知，電解質(zhì)溶液為酸性，電極反應(yīng)中不能有OH－，C選項錯誤；D選項，H2S中1個S的化合價升高8、而CO中1個C的化合價只升高2，錯誤。] 8．C　[由總反應(yīng)方程式知，c(H＋)大時，有利于反應(yīng)向右進(jìn)行，c(H＋)小時有利于反應(yīng)向左進(jìn)行，故調(diào)節(jié)pH可以改變反應(yīng)進(jìn)行的方向，A項正確；當(dāng)pH＝0.68時電壓為0，說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，B項正確；當(dāng)pH>0.68時反應(yīng)向左進(jìn)行，此時I2是氧化劑，AsO是氧化產(chǎn)物，負(fù)極上是AsO失去電子，C項錯誤，D項正確。] 9．解析　(1)B、C中均形成了原電池，在B中Fe作負(fù)極，腐蝕速率加快，在C中Zn作負(fù)極，而Fe被保護(hù)了起來，故被腐蝕的速率最慢。 (2)CH4在反應(yīng)時失去電子，故a電極是電池的負(fù)極。負(fù)極反應(yīng)式可用總反應(yīng)式CH4＋2OH－＋2O2===CO＋3H2O減去正極反應(yīng)式O2＋2H2O＋4e－===4OH－而得。由于電池工作過程中會消耗OH－，故一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH會減小。 答案　(1)①2H＋＋2e－===H2↑　增大 ②Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　B>A>C (2)①a　CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O?、跍p小 10．解析　(2)負(fù)極H2被氧化，寫電極反應(yīng)式時要注意電解質(zhì)溶液的組成。 吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下224 L H2時，生成的LiH的質(zhì)量為160 g，LiH體積與被吸收的H2體積比為：∶224 L＝1∶1 148。 160 g LiH與H2O作用生成20 mol H2，H2完全被氧化失40 mol電子，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為40 mol80%＝32 mol。 答案　(1)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋∮蒩到b (2)2H2＋4OH－－4e－===4H2O(或H2＋2OH－－2e－===2H2O) (3)增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率 (4)①Li　H2O?、?∶1 148或8.7110－4?、? 32