2021版新高考化学一轮复习 课后限时集训21 化学能转化为电能——电池 鲁科版.doc

课后限时集训21化学能转化为电能电池(建议用时：35分钟)一、选择题(18题只有一个正确答案，912题有一个或两个正确答案)1各式各样电池的迅速发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是 ()a手机上用的锂离子电池属于一次电池b锌锰干电池中，锌电极是负极c氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被还原d太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅答案b2(2019滨州月考)下列有关说法中错误的是 ()a某燃料电池用熔融碳酸盐作电解质，两极分别通入co和o2，则通入co的一极为负极，电极反应式为co2eco=2co2bzn粒与稀硫酸反应制氢气时，为加快反应速率，可在反应过程中滴加几滴cuso4溶液c根据自发氧化还原反应cu2no4h=cu22no22h2o设计原电池，可在常温下用铜和铁作电极，使用浓硝酸作电解质溶液d原电池中电子从负极出发，经外电路流向正极，再从正极经电解液回到负极构成闭合回路答案d3分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()a中mg作负极，中fe作负极b中mg作正极，电极反应式为6h2o6e=6oh3h2c中fe作负极，电极反应式为fe2e=fe2d中cu作正极，电极反应式为2h2e=h2b中mg不与naoh溶液反应，而al能和naoh溶液反应失去电子，故al是负极；中fe在浓硝酸中钝化，cu和浓硝酸反应失去电子作负极，a、c错；中电池总反应为2al2naoh6h2o=2naal(oh)43h2，负极反应式为2al8oh6e=2al(oh)4，二者相减得到正极反应式为6h2o6e=6oh3h2，b正确；中cu是正极，电极反应式为o22h2o4e=4oh，d错。4(2019云南七校联考)铝空气电池以高纯度铝(含铝99.99%)为负极，铂铁合金为正极，海水为电解质溶液，工作原理如图所示。下列说法正确的是()a铝空气电池要及时回收处理，以免造成重金属污染b正极制成鱼鳃状的目的是增大铂铁合金与海水中溶解氧的接触面积c每消耗1 mol al，电解质溶液中会有3 mol电子通过d该电池工作时，铂铁合金比高纯铝更容易被腐蚀b选项a，铝不属于重金属，错误；选项b，正极制成鱼鳃状的目的是增大铂铁合金与海水中溶解氧的接触面积，从而加快反应速率，正确；选项c，电子只能沿导线转移，电解质溶液中移动的是离子，错误；选项d，该电池工作时铂铁合金是正极被保护，不易被腐蚀，错误。5(2019延边一模)某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。tio2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时na2s4还原为na2s。下列说法不正确的是 ()a充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能b放电时，a 极为负极cm是阴离子交换膜d充电时，阳极的电极反应式为 3i2e=ic根据题意及图示可知，tio2光电极能使电池在太阳光照下充电。则充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能，充电时na2s4还原为na2s，放电和充电互为逆过程，所以a是负极，b是电池的正极，在充电时，阳极上发生失电子的氧化反应为3i2e=i，根据图示可以知道交换膜允许钠离子自由通过，所以应该是阳离子交换膜，c项错误。6(2019巴蜀名校联考)美国斯坦福大学的崔屹等人，研发出一种新型的锰氢二次电池，原理示意图如图所示。该电池以硫酸锰溶液为电解液，碳纤维和pt/c分别作为电极材料，电池总反应式为mn22h2omno22hh2。下列说法错误的是()a充电时，碳纤维电极为阳极b充电时，碳纤维电极附近溶液ph增大c放电时，正极反应式为mno24h2e=mn22h2od放电时，电子由pt/c电极流向碳纤维电极b根据锰氢电池的原理示意图及电池总反应式可知，放电时，pt/c电极为负极，负极的电极反应式为h22e=2h，碳纤维电极为正极，正极的电极反应式为mno24h2e=mn22h2o，放电时，电子由pt/c电极流向碳纤维电极。充电时，碳纤维电极为阳极，pt/c电极为阴极，阳极的电极反应式为mn22h2o2e=mno24h，碳纤维电极附近溶液ph减小，b项错误。7(2019昆明模拟)糖生物电池是一种酶催化燃料电池(efc)，它使用便宜的酶代替贵金属催化剂，利用空气氧化糖类产生电流。下列有关判断不合理的是()a该电池不宜在高温下工作 b若该电池为酸性介质，正极反应式为o24e4h=2h2oc放电过程中，电池内阳离子向正极迁移d若该电池为碱性介质，以葡萄糖为原料并完全氧化，负极反应式为c6h12o624e6h2o=6co224hd酶在高温下会失去生理活性，a项合理；若该电池为酸性介质，则h会在正极与o2发生反应，正极反应式为o24e4h=2h2o，b项合理；根据原电池反应原理可知，放电过程中阳离子移向正极，c项合理；若该电池为碱性介质，则负极反应式为c6h12o636oh24e=6co24h2o，d项不合理。8(2019合肥模拟)以纳米fe2o3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，电解质只传导锂离子，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功实现了对磁性的可逆调控(如图)。下列说法正确的是()a电解质溶液可用li2so4溶液b放电时，锂离子向正极移动生成金属锂c放电时，fe作为负极，电池能被磁铁吸引d充电时，阳极的电极反应式为2fe3li2o6e=fe2o36lid电极反应式放电(原电池)负极(金属锂和石墨的复合材料)6li6e=6li正极(fe2o3)fe2o36li6e=2fe3li2o充电(电解池)阴极(金属锂和石墨的复合材料)6li6e=6li阳极(fe2o3)2fe3li2o6e= fe2o36li由上述分析可知，放电时，负极是li和石墨的复合材料，li可与水反应，故不能用li2so4溶液作电解质溶液，a项错误；放电时，li向正极移动生成li2o，b项错误；放电时，li和石墨的复合材料为负极，电池不能被磁铁吸引，c项错误；由上述分析知d项正确。9某同学进行下列实验：操作现象取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和k3fe(cn)6的食盐水放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”。其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈下列说法不合理的是 ()a生铁片发生吸氧腐蚀b中心区：fe2e=fe2c边缘处：o22h2o4e=4ohd交界处：4fe2o210h2o=4fe(oh)38hd生铁片边缘处为红色，说明生成了氢氧根离子，o22h2o4e=4oh ，生铁片发生吸氧腐蚀，故a、c合理；根据实验现象，中心区域为蓝色，说明生成了亚铁离子，fe2e=fe2，故b合理；在两色环交界处出现铁锈，是因为生成的氢氧化亚铁被氧气氧化生成了氢氧化铁，故d不合理。10(2019昆明模拟)一种太阳能储能电池的工作原理如图所示，已知锂离子电池的总反应为li1xnio2xlic6linio2xc6。下列说法错误的是()a该锂离子电池为二次电池b该锂离子电池充电时，n型半导体作为电源正极c该锂离子电池放电时，li从b极移向a极d该锂离子电池放电时，b极上发生还原反应，电极反应式为li1xnio2xexli=linio2bc根据图示可知该储能电池左边为太阳能电池，右边为锂离子电池。结合锂离子电池总反应可知：放电时a极为负极，b极为正极；充电时a极为阴极，b极为阳极。题图所示锂离子电池能实现充电和放电，为二次电池，a项正确；充电时a极为阴极，则n型半导体为电源负极，b项错误；电池放电时，li从负极向正极移动，即li从a极向b极移动，c项错误；电池放电时，b极为正极，发生还原反应，其电极反应式为li1xnio2xexli=linio2，d项正确。 11(2019石家庄模拟)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如图所示，它在放电时有关离子转化关系如图所示，下列说法正确的是()ali透过膜除允许li通过外，还允许h2o分子通过b充电时，电池内部发生的总反应式为life2life3c充电时，钛电极与外接电源的正极相连d放电时，进入贮罐的液体发生的离子反应为s2ofe2=2sofe3bc根据ti电极上物质转化关系可判断放电时ti电极为正极，充、放电时各电极发生的反应如下：放电充电li电极负极：lie=li(氧化反应)阴极：lie=li(还原反应)ti电极正极：fe3e=fe2(还原反应)阳极：fe2e=fe3(氧化反应)li为碱金属，能与水反应，因此li电极要避免与水接触，h2o分子不能通过li透过膜，a项错误；由上述分析知，充电时电池总反应式为life2life3，b项正确；充电时，钛电极为电解池的阳极，与外接电源的正极相连，c项正确；放电时，进入贮罐的液体中的fe2与s2o反应，fe2被氧化为fe3，s2o被还原为so，配平离子方程式为2fe2s2o=2fe32so，d项错误。12.(2019武汉模拟)某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺h2n(ch2)2nh2氧化成环境友好的物质，工作原理如图所示(a、b均为石墨电极)。下列分析正确的是()aa电极发生反应：h2nch2ch2nh216e4h2o=2co2n216hb质子交换膜处h由右向左移动c该电池在微生物作用下将化学能转化为电能d开始放电时b电极附近溶液ph不变c该微生物燃料电池可将污水中的乙二胺h2n(ch2)2nh2氧化成环境友好的物质，则产物为co2和n2，根据氧化还原反应原理可知，a电极发生氧化反应，为负极，b电极发生还原反应，为正极。h2n(ch2)2nh2在a电极上失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为h2n(ch2)2nh24h2o16e=2co2n216h，a项错误；原电池中阳离子向正极移动，a电极是负极，b电极是正极，所以h由左向右移动，b项错误；该装置是原电池，可将化学能转化为电能，c项正确；b电极发生反应：o24e4h=2h2o，所以b电极附近溶液的ph变大，d项错误。二、非选择题13(1)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图甲所示，该电池从浓缩海水中提取licl的同时又获得了电能。图甲x为_极，y电极反应式为_。y极生成1 mol cl2时，_ mol li移向_极(填“x”或“y”)。(2)一种以肼(n2h4)为液体燃料的电池装置如图乙所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，koh作电解质。负极反应式为_，正极反应式为_。图乙解析(1)根据装置图甲可知生成h2的电极为正极，生成cl2的电极为负极。(2)根据装置图乙可知n2h4n2为氧化反应，在负极上反应。答案(1)正2cl2e=cl22x(2)n2h44e4oh=n24h2oo24e2h2o=4oh14某氢氧燃料电池用固体金属化合物陶瓷作电解质(可电离出金属离子和o2)，两极上发