【学海导航】安徽省高中化学（第1轮）总复习 第9章第32课时 化学电源（2）课件 新人教版.ppt

1 第九章电化学基础 第课时 32 化学电源 2 2 一 选择题 每小题7分 共49分 1 目前科学家已经开发出便携式固体氧化物燃料电池 它以烷烃气体为燃料 每填充一次燃料 可以连续几小时 甚至几十小时地输出50w的电力 这种电池的一极通入的是空气 而另一极通入烷烃气体 电解质是一种固态氧化物 该固体氧化物在熔融状态下能传导o2 假设该烷烃使用的是甲烷 下列对该燃料电池的说法正确的是 3 a 在熔融电解质中 o2 由负极移向正极b 通甲烷的电极为电池正极c 负极的电极反应式为ch4 4o2 co2 2h2o 8e d 电路中每流过1mol电子 约有5 6l甲烷被完全氧化 c 4 2 有一种锂电池 用金属锂和石墨作电极材料 电解质溶液是由四氯化铝锂溶解在亚硫酰氯 socl2 中形成 电池的总反应式为8li 3socl26licl li2so3 2s 则下列叙述正确的是 5 a 用该电池电解cucl2溶液产生2 24lcl2 标准状况 时 有0 1mol电子转移b 金属锂作电池的负极 石墨作电池的正极 加入硫酸可提高电解质的导电性c 电池工作 放电 过程中 socl2被还原为li2so3d 电池工作过程中 负极消耗锂与正极区的硫的质量之比为7 8 d 6 3 一种新型的燃料电池 它以多孔镍板为电极插入koh溶液中 然后分别向两极通入乙烷和氧气 其总反应为2c2h6 7o2 8koh4k2co3 10h2o 有关此电池的推断正确的是 a 负极反应为14h2o 7o2 28e 28oh b 放电一段时间后 负极周围的ph升高c 理论上消耗1molc2h6 电路上转移的电子为14mold 放电过程中 k 向负极移动 c 7 4 锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池 该电池具有能量密度大 电压高的特性 锂离子电池放电时的电极反应式为负极反应 c6li xe c6li1 x xli c6li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料 正极反应 li1 xmo2 xli xe limo2 limo2表示含锂的过渡金属氧化物 8 下列有关说法正确的是 a 锂离子电池充电时电池反应为c6li li1 xmo2limo2 c6li1 xb 电池反应中 锂 锌 银 铅各失去4mol电子 金属锂所消耗的质量最小c 锂离子电池放电时电池内部li 向负极移动d 锂离子电池充电时阴极反应为c6li1 x xli xe c6li bd 9 5 不久前 某海军航空站安装了一台250kw的mcfc型燃料电池 该电池可同时供应电和水蒸气 其工作温度为600 700 所用燃料为h2 电解质为熔融的k2co3 已知该电池的总反应为2h2 o22h2o 负极反应为h2 co32 2e h2o co2 则下列推断正确的是 10 a 正极反应为4oh o2 2h2o 4e b 放电时co32 向负极移动c 电池供应1mol水蒸气 转移电子4mold 氢氧燃料电池的h2和o2都贮存在电池中 b 11 6 市场上经常见到的标记为li ion的电池称为 锂离子电池 它的负极材料是金属锂和碳的复合材料 碳作为金属锂的载体 电解质为一种能传导li 的高分子材料 这种锂离子电池的电池反应式为 li 2li0 35nio22li0 85nio2 12 下列说法不正确的是 a 放电时 负极的电极反应式 li e li b 充电时 li0 85nio2既发生氧化反应又发生还原反应c 该电池不能用水溶液作为电解质d 放电过程中li 向负极移动 d 13 7 下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的原理图 电池中的左右两侧为电极 中间为离子选择性膜 在电池放电和充电时该膜只允许钠离子通过 电池充 放电的化学反应方程式为2na2s2 nabr3na2s4 3nabr 下列关于此电池说法正确的是 d 14 a 充电的过程中当0 1molna 通过离子交换膜时 导线通过0 2mol电子b 电池放电时 负极反应为3nabr 2e nabr3 2na c 充电过程中钠离子从右到左通过离子交换膜d 放电过程中钠离子从右到左通过离子交换膜 15 二 非选择题 有4小题 共51分 8 10分 li socl2电池可用于心脏起搏器 该电池的电极材料分别为锂和碳 电解液是lialcl4 socl2 电池的总反应可表示为 4li 2socl24licl s so2 请回答下列问题 1 电池的负极材料为 发生的电极反应为 li li e li 16 4e 4cl s so2 2 电池正极发生的电极反应为 3 socl2易挥发 实验室中常用naoh溶液吸收socl2 有na2so3和nacl生成 如果把少量水滴到socl2中 实验现象是 反应的化学方程式为 2socl2 出现白雾 有刺激性气体生成 socl2 h2oso2 2hcl 17 4 组装该电池必须在无水 无氧的条件下进行 原因是 因为构成电池的两个电极主要成分li能和氧气 水反应 且socl2也与水反应 18 分析反应的化合价变化 可得li为还原剂 socl2为氧化剂 1 负极材料为li 还原剂 li e li 2 正极反应式可由总反应减去负极反应式得到 2socl2 4e 4cl s so2 3 题中给出有碱液吸收时的产物 则没有碱液吸收时的产物应为so2和hcl 所以现象应该为出现白雾和有刺激性气体生成 4 因为构成电池的两个电极主要成分li能和氧气水反应 且socl2也与水反应 19 9 18分 有7种物质 nh3 mn2o3 zncl2 mno2 nh4cl zn和h2o 分别是锌 锰电池中氧化还原反应的反应物和生成物 1 完成并配平该氧化还原方程式 zn mno2 nh4cl zncl2 mn2o3 h2o nh3 若有17 4g氧化剂参与反应 则电子转移数目为 个 0 2 6 02 1023 1 2 2 1 1 1 2 20 2 普通锌 锰干电池是利用上述反应原理设计的 其结构如图所示 回答下列问题 21 正极电极反应为 普通锌 锰电池的缺点是电量小 放电电流弱 为增大放电电流 改进的方法是 mn2o3 2nh3 h2o 锌片改为锌粉 2mno2 2nh4 2e 22 3 某同学用废干电池内的黑色固体进行如图所示实验 23 图中操作 中过滤时玻璃棒的作用 操作 加入 中所得滤渣 试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体 由此推测滤渣含有 填写名称 试管中发生反应的化学方程式 引流 2h2o2mno22h2o o2 二氧化锰 24 已知氯化锌与稀氨水反应先生成zn oh 2白色沉淀 zn oh 2可以溶于稀氨水生成可溶性的zn nh3 4 oh 2 操作 的滤液主要成分为氯化锌 请完成下列确认 验证 操作 过程 实验现象 取少量滤液逐滴滴入稀氨水 先有白色沉淀 滴入过量稀氨水后白色沉淀溶解 25 10 15分 新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位 可用作节能环保电动汽车的动力电池 磷酸亚铁锂 lifepo4 是新型锂离子电池的首选电极材料 它的制备方法如下 方法一 将碳酸锂 乙酸亚铁 ch3coo 2fe 磷酸二氢铵按一定比例混合 充分研磨后 在800 左右 惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂 同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出 26 方法二 将一定浓度的磷酸二氢铵 氯化锂混合溶液作为电解液 以铁棒为阳极 石墨为阴极 电解析出磷酸亚铁锂沉淀 沉淀经过滤 洗涤 干燥 在800 左右 惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂 在锂离子电池中 需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质 该有机聚合物的单体之一 用m表示 的结构简式如下 27 请回答下列问题 1 上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行 其原因是 2 在方法一所发生的反应中 除生成磷酸亚铁锂 乙酸外 还有 填化学式 生成 3 在方法二中 阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为 为了防止亚铁化合物被氧化 fe h2po4 li 2e lifepo4 2h co2 h2o nh3 28 4 写出m与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式 29 5 已知该锂离子电池在充电过程中 阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁 则该电池放电时正极的电极反应式为 fepo4 li e lifepo4 30 本题结合生活中常见的环保型电池作为切入点 充分体现了高考题贴近生活和社会的特点 题目中锂离子电池从生产过程 还有中间有机聚合物传导锂离子 都很新颖 考查了利用质量守恒定律进行物质推断 以及电解原理的应用 电极反应式的书写 结合有机物的结构考查有机物的性质 31 由于二价铁易被氧化故在惰性气氛中进行 方法一中li2co3 ch3coo 2fe nh4 h2po4 lifepo4 其余物质在800 均以气体放出 故只可能是co2 h2o nh3 方法二中阳极用铁产物是lifepo4 所以反应式为fe li h2po4 2e lifepo4 2h 32 分子中含有酯基 在naoh存在的条件下水解生成盐和醇 故充分反应的方程式为 na2co3 ch3oh 电池放电的正极反应式为fepo4 li e lifepo4 发生还原反应 33 11 8分 蓄电池是一种可以反复充电 放电的装置 有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是nio2 fe 2h2ofe oh 2 ni oh 2 1 若此蓄电池放电时 该电池某一电极发生还原反应的物质是 填序号 a nio2b fec fe oh 2d ni oh 2 a 34 2 用此蓄电池分别电解以下两种溶液 假如电路中转移了0 02mole 且电解池的电极均为惰性电极 试回答下列问题 电解m no3 x溶液时某一电极增加了agm 则金属m的相对原子质量为 用含 a x 的表达式表示 电解含有0 01molcuso4和0 01molnacl的混合溶液100ml 阳极产生的气体在标准状况下的体积是 将电解后的溶液加水稀释至1l 此时溶液的ph 50ax 0 168l 2 35 1 放电时 正极 nio2 2h2o 2e ni oh 2 2oh nio2极发生还原反应 2 阴极 mx xe m电路中转移电子0 02mol 故金属m的相对原子质量 ar m a