2019高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量 6-2-2 考點(diǎn)二 化學(xué)電源基礎(chǔ)小題快練 新人教版.doc

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6-2-2 考點(diǎn)二 化學(xué)電源 一、可充電電池 1．“天宮二號(hào)”飛行器白天靠太陽(yáng)能帆板產(chǎn)生電流向鎳氫電池充電，夜間鎳氫電池向飛行器供電。鎳氫電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。若電池總反應(yīng)為2Ni(OH)22NiOOH＋H2。則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．放電時(shí)，NiOOH發(fā)生氧化反應(yīng) B．充電時(shí)，a電極的pH增大，K＋移向b電極 C．充電時(shí)，a電極的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ 解析：放電時(shí)，NiOOH在正極上得電子變成Ni(OH)2，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；充電時(shí)，a電極作陰極，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，pH增大，K＋移向a電極，B錯(cuò)誤、C正確；放電時(shí)，負(fù)極上H2放電，D錯(cuò)誤。 答案：C 2．全釩液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲(chǔ)能電池，該電池性能優(yōu)良，其電池總反應(yīng)為V3＋＋VO2＋＋H2OVO＋2H＋＋V2＋。下列敘述正確的是(　　) A．放電過(guò)程中電解質(zhì)溶液中陰離子移向正極 B．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移0.5 mol電子，負(fù)極有0.5 mol V2＋被氧化 C．充電時(shí)陽(yáng)極附近溶液的酸性減弱 D．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)式為VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O 解析：放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為VO＋2H＋＋V2＋===V3＋＋VO2＋＋H2O，陰離子移向負(fù)極，A錯(cuò)誤；負(fù)極V2＋被氧化成V3＋，每轉(zhuǎn)移0.5 mol電子，負(fù)極有0.5 mol V2＋被氧化，B正確；充電時(shí)的總反應(yīng)為V3＋＋VO2＋＋H2O===VO＋2H＋＋V2＋。陽(yáng)極反應(yīng)為VO2＋＋H2O－e－===VO＋2H＋陽(yáng)極附近溶液的酸性增強(qiáng)，C、D錯(cuò)誤。 答案：B 3．鋰—空氣電池能夠提供相當(dāng)于普通鋰離子電池10倍的能量。如圖是鋰—空氣電池放電和充電時(shí)的工作示意圖。 下列說(shuō)法正確的是(　　) A．a(chǎn)極為原電池的正極 B．電池充電時(shí)，b極發(fā)生的反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)未發(fā)生變化 D．充電時(shí)，溶液中Li＋由b極向a極遷移 解析：根據(jù)題給裝置圖判斷，a電極為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i－e－===Li＋，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；電池充電時(shí)，b極發(fā)生的反應(yīng)為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，陽(yáng)離子移向電解池的陰極，D項(xiàng)正確。 答案：D 4．某充電寶鋰離子電池的總反應(yīng)為xLi＋Li1－xMn2O4 LiMn2O4，某手機(jī)鎳氫電池總反應(yīng)為NiOOH＋MHM＋ Ni(OH)2(M為儲(chǔ)氫金屬或合金)，有關(guān)上述兩種電池的說(shuō)法不正確的是(　　) A．鋰離子電池放電時(shí)Li＋向正極遷移 B．鎳氫電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ C．上圖表示用鋰離子電池給鎳氫電池充電 D．鋰離子電池充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式：LiMn2O4－xe－===Li1－xMn2O4＋xLi＋ 解析：電池工作時(shí)，陽(yáng)離子(Li＋)向正極遷移，A項(xiàng)正確；鎳氫電池放電時(shí)，正極得電子，電極反應(yīng)式：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，B項(xiàng)正確；根據(jù)電池總反應(yīng)知，左側(cè)鋰電池作電源給右側(cè)電池充電，C項(xiàng)正確；鋰離子電池充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i＋＋e－===Li，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 二、燃料電池 5．甲醇燃料電池體積小巧，潔凈環(huán)保、比能量高，已在便攜式通訊設(shè)備、汽車(chē)等領(lǐng)域應(yīng)用。某甲醇燃料電池的總反應(yīng)式為2CH4O＋3O2===2CO2＋4H2O，如圖是該燃料電池的示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．a(chǎn)是甲醇，b是氧氣 B．燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C．質(zhì)子從M電極區(qū)穿過(guò)交換膜移向N電極區(qū) D．負(fù)極反應(yīng)：CH4O－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋ 解析：由質(zhì)子交換膜知，電解質(zhì)溶液呈酸性，N極上生成水，則a為氧氣，N為正極，M為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為CH4O－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋，正極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，b是甲醇、c是二氧化碳，質(zhì)子從M電極區(qū)通過(guò)質(zhì)子交換膜到N電極區(qū)，通過(guò)以上分析知，B、C、D正確。 答案：A 6．液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點(diǎn)。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示，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(shí)，電流從a極經(jīng)過(guò)負(fù)載流向b極 D．其中的離子交換膜需選用陽(yáng)離子交換膜 解析：在燃料電池中，氧氣作為氧化劑在正極發(fā)生還原反應(yīng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；燃料N2H4為還原劑，在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故B項(xiàng)正確；放電時(shí)，電流由正極(b極)經(jīng)外電路流向負(fù)極(a極)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；正極的電極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，OH－將透過(guò)交換膜在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)選擇陰離子交換膜，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 7．新型NaBH4/H2O2燃料電池(DBFC)的結(jié)構(gòu)如圖所示，(已知硼氫化鈉中氫為－1價(jià))，有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是(　　) A．電極B材料中含MnO2層，MnO2可增強(qiáng)導(dǎo)電性 B．電池負(fù)極區(qū)的電極反應(yīng)：BH＋8OH－－8e－===BO＋6H2O C．放電過(guò)程中，Na＋從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移 D．在電池反應(yīng)中，每消耗1 L 6 molL－1 H2O2溶液，理論上流過(guò)電路中的電子為6NA個(gè) 解析：A項(xiàng)，電極B采用MnO2，為正極，H2O2發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子被還原生成OH－，MnO2既作電極材料又有催化作用，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為BH＋8OH－－8e－===BO＋6H2O，正確；C項(xiàng)，放電時(shí)，鈉離子向正極移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，在電池反應(yīng)中，每消耗1 L 6 molL－1 H2O2溶液，理論上流過(guò)電路中的電子數(shù)＝6 molL－11 L2NA/mol＝12NA，錯(cuò)誤。 答案：B 三、新型化學(xué)電源 8．近幾年科學(xué)家發(fā)明的一種新型可控電池——鋰水電池，工作原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　) A．碳極發(fā)生的反應(yīng)是2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B．有機(jī)電解質(zhì)和水溶液不可以互換區(qū)域 C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生22.4 L的氫氣時(shí)，正極消耗鋰的質(zhì)量為14 g D．該裝置不僅可提供電能，還可得到清潔的氫氣 解析：根據(jù)圖示信息可知，碳電極上產(chǎn)生氫氣，應(yīng)該是正極，該電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A正確；由于金屬Li可以和水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣，但是和有機(jī)電解質(zhì)不反應(yīng)，所以有機(jī)電解質(zhì)和水溶液不可以互換區(qū)域，B正確；金屬Li和水發(fā)生反應(yīng)2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生22.4 L的氫氣時(shí)，金屬鋰是負(fù)極，負(fù)極消耗鋰的質(zhì)量為14 g，C錯(cuò)誤；該裝置是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，裝置不僅可提供電能，并且反應(yīng)產(chǎn)物是氫氣，能提供能源，D正確。 答案：C 9．金屬(M)－空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車(chē)和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類(lèi)電池放電的總反應(yīng)方程式為：4M＋nO2＋2nH2O===4M(OH)n。 已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面 B．比較Mg、Al、Zn三種金屬－空氣電池，Al－空氣電池的理論比能量最高 C．M－空氣電池放電過(guò)程的正極反應(yīng)式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－===4M(OH)n D．在Mg－空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽(yáng)離子交換膜 解析：本題考查電化學(xué)知識(shí)，意在考查考生運(yùn)用原電池原理解決問(wèn)題的能力。A項(xiàng)，采用多孔電極可以增大電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，且有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面，正確；B項(xiàng)，根據(jù)“已知”信息知鋁的比能量比Mg、Zn的高，正確；C項(xiàng)，M－空氣電池放電過(guò)程中，正極為氧氣得到電子生成OH－，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，為了避免正極生成的OH－移至負(fù)極，應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，正確。 答案：C 10．光電池是發(fā)展性能源。一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如圖，當(dāng)光照在表面涂有氯化銀的銀片上時(shí)AgCl(s)Ag(s)＋Cl(AgCl)， [Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面]，接著Cl(AgCl)＋e－===Cl－(aq)，若將光源移除，電池會(huì)立即恢復(fù)至初始狀態(tài)。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．光照時(shí)，電流由X流向Y B．光照時(shí)，Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為：2Cl－＋2e－===Cl2 C．光照時(shí)，Cl－向Pt電極移動(dòng) D．光照時(shí)，電池總反應(yīng)為：AgCl(s)＋Cu＋(aq)Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq) 解析：該裝置中氯原子在銀電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以銀作正極、鉑作負(fù)極，光照時(shí)，電流從正極銀X流向負(fù)極鉑Y；光照時(shí)，Pt電極作負(fù)極，負(fù)極上亞銅離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu＋(aq)－e－===Cu2＋(aq)；光照時(shí)，該裝置是原電池，銀作正極，鉑作負(fù)極，電解質(zhì)中氯離子向負(fù)極鉑移動(dòng)；光照時(shí)，正極上氯原子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極上亞銅離子失電子，所以電池反應(yīng)式為AgCl(s)＋Cu＋(aq)Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)。 答案：B