2016 化学电源高考专题(学生版)

1、化学电源全国卷“化学电源”考点的试题2010国标12根据右图，可判断出下列离子方程式中错误的是 A2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s) BCo2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq) C2Ag+(aq)+Cd(s)=2Ag(s)+Cd2+(aq) D2Ag+(aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co2+(aq)2010国标28某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ；（3）实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实

2、验中CuSO4溶液起相似作用的是 ；2011国标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+3H2O2011国标27（5）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_、正极的反应式为_。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702

3、.1KJ,则该燃料电池的理论效率为_（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）2012国标26（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为_与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为_，该电池总反应的离子方程式为_。2013国乙10银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的的银器浸入该溶液中，一段时

4、间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是 A处理过程中银器一直保持恒重 B银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 C该过程中总反应为2Al + 3Ag2S = 6Ag + Al2S3 D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl2013国乙27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe- = LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式。（6）上述

5、工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是 。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有 （填化学式）。2013国乙28（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度等于甲醇直接燃料电池（5.93kWhkg-1）。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为 ，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生 个电子的能量；该电池的理论输出电压为1.20V，能量密度E = （列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量，1 kWh = 3.6106J）。2013国甲1111“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关

6、于该电池的叙述错误的是 A电池反应中有NaCl生成 B电池的总反应是金属钠还原三价铝离子 C正极反应为：NiCl2 + 2e= Ni + 2Cl D钠离子通过钠离子导体在两电极间移动2013国甲3636锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造如图（a）所示。回答下列问题：（1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn + 2NH4Cl + 2MnO2 = Zn(NH3)2Cl2 + 2MnOOH该电池中，负极材料主要是 ，电解质的主要成分是 ，正极发生的主要反应是 。与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是 。2014国甲122013年3月我国科学家报道了如图所示的

7、水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是 Aa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2015国乙11微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是 A正极反应中有CO2生成 B微生物促进了反应中电子的转移 C质子通过交换膜从负极区移向正极区 D电池总反应为C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O2015国甲26酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的

8、糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得到多种化工原料，有关数据如下表所示：溶解度/(g/100g水)温度/化合物020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列问题：（1）该电池的正极反应式为 ，电池反应的离子方程式为：。（2）维持电流强度为 0.5A，电池工作5分钟，理论上消耗锌 g。（已知F= 96500Cmol-1）化学电源1：原电池概念复习【例1】2013海南04Mg-AgCl电池是一

9、种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+Mg=Mg2+2Ag+2Cl-。有关该电池的说法正确的是 AMg为电池的正极 B负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-C不能被KCl溶液激活 D可用于海上应急照明供电【例2】2015国乙11微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是A正极反应中有CO2生成 B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O【例3】2010安徽11某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见

10、下图，电池总反应可表示为：2H2O22H2O，下列说法正确的是 A电子通过外电路从b极流向a极 Bb极上的电极反应式为：O22H2O4e4OH C每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2 DH由a极通过固体酸电解质传递到b极【针对训练1】2013安徽10热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是 A正极反应式：Ca+2Cl-2e- CaCl2 B放电过程中，Li+ 向负极移动 C每转移

11、0.1 mol电子，理论上生成20.7 g Pb（已知Pb的相对原子质量为207）D常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转【针对训练2】2013江苏09Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是AMg电极是该电池的正极 BH2O2在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的pH增大 D溶液中Cl-向正极移动【针对训练3】2011福建11研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是 A水既是氧化剂又是

12、溶剂 B放电时正极上有氢气生成 C放电时OH向正极移动 D总反应为：2Li2H2O=2LiOHH2【针对训练4】2013国甲11“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是 A电池反应中有NaCl生成 B电池的总反应是金属钠还原三价铝离子 C正极反应为：NiCl2 + 2e= Ni + 2Cl D钠离子通过钠离子导体在两电极间移动2：电极反应的书写方法【巩固与强化】【例1】2011国标27（5） 在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为 、正极的反应式为 。答案：CH3OH +H2

13、O-6e-= CO2 +6H+；3/2O2 +6H+ +6e-= 3H2O电解质溶液改为碱性，负极：2CH3OH +16OH-12e-= 2CO32-+12H2O；正极：3O2 +6H2O +12e-= 12OH-【例2】2012海南13（4）肼（N2H4）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 （已知产物无毒无害） 。 【例3】某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3，装置如右图，电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是【针对训练1】甲烷空气燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）是一种常见的电源，负极反应式为 。【针对训练2】铝空气燃料电池通常以NaOH溶液为电解液，负极反应式为

14、 。【针对训练3】2012国标26（4）与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为_，该电池总反应的离子方程式为_。【针对训练4】2015四川11(5) FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li + FeS2 = Fe + 2Li2S，正极反应式是 。【针对训练5】2012江苏20（3）铝电池性能优越，AlAgO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 。【针对训练6】2015广东32(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时

15、AlCl4和Al2Cl7两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为 。3：可充电电池以铅蓄电池为例，反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O 放电充电电极电极反应式电极反应式连接方式铅蓄电池标“”一端 极接外电源的 极铅蓄电池标“ + ”一端 极接外电源的 极【例1】2011国标11铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(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FeB电池放电时，负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2C电池充电过程中，阴极附近

16、溶液的pH降低D电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O【例2】2009浙江12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，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【例3】2014天津06已知：锂离子电池的总反应为：LixCLi1xCoO

17、2CLiCoO2，锂硫电池的总反应2LiSLi2S。有关上述两种电池说法正确的是 A锂离子电池放电时，Li向负极迁移 B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C理论上两种电池的比能量相同 D下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电【针对训练1】2008江苏05镍镉（Ni-Cd）充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 （s）+ 2Ni(OH)2（s），有关该电池的说法正确的是A充电时阳极反应：Ni(OH)2 e + OH- =NiOOH + H2O B充电时该电池的负极质量增加C放电时负极附近溶液的碱

18、性不变 D放电时电解质溶液中的OH-向正极移动【针对训练2】2008广东16LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（双选）A可加入硫酸以提高电解质的导电性B放电时电池内部Li向负极移动C充电过程中，电池正极材料的质量减少D放电时电池正极反应：FePO4Lie=LiFePO4【针对训练3】2014 浙江11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

19、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 ANiMH 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 DNiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液 【针对训练4】2011海南06一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH-2e-=2H2O； NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是 AH2O的还原 BNiO(OH)的还原 CH2的氧化 D Ni(OH) 2的氧化【针对训练5】2014国甲122013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 Aa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迁移片段4：电化学的综合计算【例