【创新设计】高考化学一轮复习 特色训练5 新型电池的开发与利用（含解析）苏教版.doc

特色训练5新型电池的开发与利用1harbermann等设计出利用desulfovibrio desulfurcan菌种生成的硫化物作为介体的微生物燃料电池，电池内部有质子通过，该系统不经任何维护可连续运行5年。该电池的负极反应式为s24h2o8e=so8h。有关该电池的下列说法中正确的是()。a若有1.12 l氧气参与反应，则有0.2 mol电子发生转移b质子由正极移向负极c该电池的总反应为s22o2=sod正极的电极反应式为2o28e4h2o=8oh解析a项没有注明标准状况，错误；质子应由负极移向正极，b错误；正极的电极反应式为2o28h8e=4h2o，d错误。答案c2以氨作为燃料的固体氧化物(含有o2)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高的特点，另外氨气含氢量高，不含碳，易液化，方便运输和贮存，是很好的氢源载体。其工作原理如图所示，下列关于直接氨固体氧化物燃料电池的说法正确的是()。a该电池工作时的总反应为4nh35o2=4no6h2ob固体氧化物作为电池工作的电解质，其作用是让电子在电池内移动c电池工作时，在接触面上发生的电极反应为2nh33o26e=n23h2od外电路的电流方向为从电极a流向电极b解析a项，电池的总反应为4nh33o2=2n26h2o，错；b项，电子在外线路中移动，在电池内部进行定向移动的是离子，错；c项，电极a为电池的负极，发生氧化反应：2nh33o26e=n23h2o，正确；d项，a是负极，b是正极，外电路中的电流方向应该是从b流向a，错。答案c3可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以nacl溶液或naoh溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是()。a以nacl溶液或naoh溶液为电解液时，正极反应都为o22h2o4e=4ohb以naoh溶液为电解液时，负极反应为al3oh3e=al(oh)3c以naoh溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的ph保持不变d电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极解析无论是naoh溶液还是nacl溶液，在正极上都是o2得到电子被还原结合h2o生成oh，a正确；生成的al(oh)3是两性氢氧化物，在碱溶液中发生反应生成alo，b错误；生成的al(oh)3与naoh反应生成naalo2，消耗电解质中的naoh，使电解液ph降低，c错误；原电池中，电子在外电路从负极流向正极，d错误。答案a4高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3zn2k2feo48h2o 3zn(oh)22fe(oh)34koh，下列叙述不正确的是()。a放电时负极反应为zn2e2oh=zn(oh)2b充电时阳极反应为fe(oh)33e5oh=feo4h2oc放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol k2feo4被氧化d放电时正极附近溶液的碱性增强解析由电池总反应式看出，放电时zn失电子，应参与负极反应，a项正确；充电时，fe(oh)3k2feo4，fe的化合价升高，发生氧化反应，b正确；放电时每转移3 mol电子，正极应有1 mol k2feo4被还原，c错；放电时，正极附近有koh生成，d正确。答案c5大运会期间，深圳新能源汽车上有一种质子交换膜燃料电池，其工作原理如下图所示，下列叙述正确的是()。a通入氧气的电极发生氧化反应b通入氢气的电极为正极c总反应式为o22h22h2od正极的电极反应式为：o24h4e=2h2o解析质子交换膜燃料电池中，通入h2的一极作负极，发生氧化反应，电极反应式为h22e=2h；通入o2的一极作正极，发生还原反应，电极反应式为o24e4h=2h2o；燃料电池是将化学能转化为电能的装置，总反应式不能写“点燃”条件。答案d6磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池，其基本组成和反应原理如下：下列说法不正确的是()。a在改质器中主要发生的反应为cxhyxh2oxco(x)h2b移位反应器中co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)h0，温度越高，co转化速率越大c负极排出的气体主要是co2d该电池正极的电极反应为o24h4e=2h2o解析由题图可知，cxhy和h2o通过改质器后，生成co和h2，a正确；触媒在合适温度下活性最强，高于或低于合适温度，催化活性都会降低或消失，b错误；由图看出c、d两项正确。答案b7.锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池。某种锂离子电池的结构示意图如图，其中两极区间的隔膜只允许li通过。电池充电时的总反应化学方程式为：licoo2=li1xcoo2xli。关于该电池的推论错误的是()。a放电时，li主要从负极区通过隔膜移向正极区b放电时，负极反应xlixe=xlic充电时，将电能转化为化学能d充电时，负极(c)上锂元素被氧化解析由题知放电时的反应为：li1xcoo2xli=licoo2，则正极反应为：li1xcoo2xexli=licoo2，负极反应为：xlixe=xli，li主要从负极区通过隔膜移向正极区，a、b正确；充电过程是电能转化为化学能的过程，c正确；充电时负极(c)接的是外接电源的负极，此时c为阴极，电极反应应该是xlixe=xli，锂元素被还原，d错误。答案d8熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视。某燃料电池以熔融的k2co3(其中不含o2和hco)为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为：2c4h1026co52e=34co210h2o。试回答下列问题：(1)该燃料电池的化学反应方程式为_ _；(2)正极电极反应式为_。(3)为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是_，它来自_ _。(4)某学生想用该燃料电池和如图所示装置来电解饱和食盐水：写出反应的离子方程式_。将湿润的淀粉ki试纸放在该装置附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的cl2将生成的i2氧化。若反应的cl2和i2的物质的量之比为51，且生成两种酸。该反应的化学方程式为_ _。若电解后得到200 ml 3.25