福建省南安市第一中学高三化学一轮复习普通班练习25：新型电池

高三化学同步练习 25 新型电池 1 2011 课标全国卷 11 铁镍蓄电池又称爱迪生电池 放电时的总反应为 Fe Ni2O3 3H2O Fe OH 2 2Ni OH 2 下列有关该电池的说法不正确的是 A 电池的电解液为碱性溶液 正极为 Ni2O3 负极为 Fe B 电池放电时 负极反应为 Fe 2OH 2e Fe OH 2 C 电池充电过程中 阴极附近溶液的 pH 降低 D 电池充电时 阳极反应为 2Ni OH 2 2OH 2e Ni2O3 3H2O 2 2011 苏州调研 下图 分别是甲 乙两组同学将反应 AsO 2I 2H AsO 3 4 I2 H2O 设计成的原电池装置 其中 C1 C2均为碳棒 甲组向图 烧杯中逐滴加入 3 3 适量浓盐酸 乙组向图 B 烧杯中逐滴加入适量 40 NaOH 溶液 下列叙述正确的是 双选 A 甲组操作时 微安表指针不发生偏转 B 甲组操作时 溶液颜色不变 C 乙组操作时 C2作正极 D 乙组操作时 C1上发生的电极反应式为 I2 2e 2I 3 科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池 它以丙烷气体为燃料 电池中的一极通 入空气 另一极通入丙烷气体 电解质是固态氧化物 在熔融状态下能传导 O2 下列对 该燃料电池的说法不正确的是 A 在熔融电解质中 O2 由负极移向正极 B 该电池的总反应是 C3H8 5O2 3CO2 4H2O C 电路中每通过 5 mol 电子 约有 5 6 L 标准状况下的丙 烷被完全氧化 D 通入丙烷的电极为电池负极 发生的电极反应为 C3H8 20e 10O2 3CO2 4H2O 4 2009 广东 14 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 O2 2H2O 4e 4OH B 以 NaOH 溶液为电解液时 负极反应为 Al 3OH 3e Al OH 3 C 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 5 2013 高考试题组合 1 2013 广东理综 33 2 3 能量之间可相互转化 电解食盐水制 备 Cl2是将电能转化为化学能 而原电池可将化学能转化为电能 设计两种类 型的原电池 探究其能量转化效率 限选材料 ZnSO4 aq FeSO4 aq CuSO4 aq 铜片 铁片 锌片和导线 完成原电池甲的装置示意图 见上图 并作相应标注 要求 在同一 烧杯中 电极与溶液含相同的金属元素 以铜片为电极之一 CuSO4 aq 为电解质溶液 只在一个烧杯中组装原电池乙 工 作一段时间后 可观察到负极 甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是 其原因是 根据牺牲阳极的阴极保护法原理 为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀 在上述的材料 中应选 作阳极 2 2013 北京理综 26 4 通过 NOx传感器可监测 NOx的含量 其工作原理示意图如下 Pt 电极上发生的是 反应 填 氧化 或 还原 写出 NiO 电极的电极反应式 6 2012 高考试题组合 1 2012 海南 13 4 肼 空气燃料电池是一种碱性 电池 该电池放电时 负极的反应式为 2 2012 江苏 20 3 铝电池性能优越 Al AgO 电 池可用作水下动力电源 其原理如图所示 该电池反应的化学方程式 为 7 2014 年高考新课标 卷第 12 题 2013 年 3 月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电 池体系 下列叙述错误的是 A a 为电池的正极 B 电池充电反应为 LiMn2O4 Li1 xMn2Ox xLi C 放电时 a 极锂的化合价发生变化 D 放电时 溶液中 Li 从 b 向 a 迁移 8 2014 年高考福建卷第 11 题 某原电池装置如右图所示 电池总反应为 2Ag Cl2 2AgCl 下列说法正确的是 A 正极反应为 AgCl e Ag Cl B 放电时 交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C 若用 NaCl 溶液代替盐酸 则电池总反应随之改变 D 当电路中转移 0 01 mole 时 交换膜左侧溶液中约减少 0 02 mol 离子 9 2014 年高考浙江卷第 11 题 镍氢电池 NiMH 目前已经成为混合动力汽车的一种主要 电池类型 NiMH 中的 M 表示储氢金属或合金 该电池在充电过程中的总反应方程式 是 Ni OH 2 M NiOOH MH 已知 6NiOOH NH3 H2O OH 6 Ni OH 2 NO2 下列说法正确的是 A NiMH 电池放电过程中 正极的电极反应式为 NiOOH H2O e Ni OH 2 OH B 充电过程中 OH 离子从阳极向阴极迁移 C 充电过程中阴极的电极反应式 H2O M e MH OH H2O 中的 H 被 M 还 原 D NiMH 电池中可以用 KOH 溶液 氨水等作为电解质溶液 新型电池 参考答案 1 C 由铁镍蓄电池放电时的产物全部是碱可知 电解液为碱性溶液 放电时负极发 生氧化反应 正极发生还原反应 故 Fe 为负极 Ni2O3为正极 A 正确 放电时 Fe 失电 子被氧化 负极反应为 Fe 2OH 2e Fe OH 2 B 正确 充电时 阴极发生还原反应 电极反应为 Fe OH 2 2e Fe 2OH pH 增大 C 错误 充电时 阳极发生氧化反应 电极反应为 2Ni OH 2 2OH 2e Ni2O3 3H2O D 正确 2 AD 甲组操作时发生的反应为 AsO 2I 2H AsO I2 H2O 有碘 3 4 3 3 单质生成 因此溶液的颜色变深 但装置构成的原电池中两极直接接触 一极是 AsO AsO 另一极是 I2 I 呈短路状态 因此微安表中无电流通过 A 正确 B 错 3 33 4 乙组操作时 由于向图 B 烧杯中逐滴加入烧碱 此时原电池发生的反应为 AsO I2 H2O AsO 2I 2H 此时 C2棒上发生氧化反应 作负极 C1棒上 3 3 3 4 发生还原反应 作正极 电极反应式为 I2 2e 2I 3 A 该燃料电池的化学原理是 C3H8 5O2 3CO2 4H2O B 正确 放电过程中 通入丙烷的电极为负极 C3H8 20e 10O2 3CO2 4H2O D 正确 通入 O2的电极为 正极 O2 4e 2O2 产生的 O2 将向负极移动 A 项错 4 解析解析 电池工作时 正极上 O2得到电子被还原 电极反应为 O2 2H2O 4e 4OH A 正确 电解液为 NaOH 溶液时 在负极上产生的是 NaAlO2 而不是 Al OH 3 B 错误 电池的总反应为 4Al 3O2 4NaOH 4NaAlO2 2H2O 消耗 NaOH pH 减小 电池工作时 电子通过外电路由负极流向正极 答案 A 5 解析 1 根据题给条件和原电池的构成条件可得 a 若用 Zn Cu CuSO4 aq ZnSO4 aq 组成原电池 Zn 作负极 Cu 作正极 Zn 插 入到 ZnSO4 aq 中 Cu 插入到 CuSO4 aq 中 b 若用 Fe Cu FeSO4 aq CuSO4 aq 组成原电池 Fe 作负极 Cu 作正极 Fe 插入 到 FeSO4 aq 中 Cu 插入到 CuSO4 aq 中 c 注意 画图时要注意电极名称 电极材料 电解质溶液名称 或化学式 并形成闭 合回路 由于金属活动性 Zn Fe Cu 锌片或铁片作负极 由于 Zn 或 Fe 直接与 CuSO4溶 液接触 工作一段时间后 负极逐渐溶解 表面有红色固体析出 带有盐桥的甲原电池中负极没有和 CuSO4溶液直接接触 二者不会直接发生置换反 应 化学能不会转化为热能 几乎全部转化为电能 而原电池乙中的负极与 CuSO4溶 液直接接触 两者会发生置换反应 部分化学能转化为热能 化学能不可能全部转化 为电能 由牺牲阳极的阴极保护法可得 铁片作正极 阴极 时被保护 作负极 阳极 时被腐蚀 所以应选择比铁片更活泼的锌作负极 阳极 才能有效地保护铁不被腐蚀 2 由图示可知原电池发生反应为 2NO O2 2NO2 NO 为还原剂 O2为氧化剂 O2 在 Pt 电极得电子发生还原反应 O2 4e 2O2 NO 在 NiO 电极上失电子发生氧 化反应 NO O2 2e NO2 答案 1 或其他合理答案 电极逐渐溶解 表面有红色固体析出 甲 在甲装置中 负极不和 Cu2 接触 避免了 Cu2 直接与负极发生反应而使化学 能转化为热能 锌片 2 还原 NO O2 2e NO2 6 解析 1 该燃料电池中 N2H4在负极发生氧化反应 其电极反应式为 N2H4 4OH 4e 4H2O N2 2 由铝电池原理图可知 Al 作负极 AgO Ag 作 正极 电池反应式为 2Al 3AgO 2NaOH 2NaAlO2 3Ag H2O 7 C 解析 根据题给装置图判断 Li 金属电极 b 电极为原电池的负极 电极反应式为 Li e Li 则 a 为电池的正极 A 项正确 a 电极的电极反应式为 Li1 xMn2O4 xLi LiMn2O4 则充电时的反应为 LiMn2O4 Li1 xMn2O4 xLi B 项正 确 放电时 a 极中是锰的化合价发生变化 C 项错误 带正电荷的阳离子移向电源的正极 D 项正确 8 D 解析 正极反应为 Cl2 2e 2Cl A 项错误 放电时 交换膜右侧的电极为正 极 交换膜左侧的电极为负极 负极放电产生的 Ag 与电解质 HCl 中的 Cl 结合生成 AgCl 白色沉淀 则负极电极反应式 2Ag 2e 2Cl 2AgCl B 项错误 负极放电产 生的 Ag 与电解质中的 Cl 结合 若用 NaCl 代替盐酸不会改变电池总反应 C 项错误 当 电路中转移 0 01 mol e 时 交换膜左侧的电极放电产生 0 01 mol Ag 与电解质中的 0 01 mol Cl 结合生成 AgCl 沉淀 同时约有 0 0