高考通关-《化学电源》

1、PAGE10一、选择题12022江苏化学）Mg-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，如图所示。该电池工作时，下列说法中正确的是（）。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ol电子，消耗氧气标准状况）答案：C解析：充电时阳离子向阴极移动，充电反应为2ZnOH42=2ZnO24OH2H2O,cOH逐渐增大，A、B项错误；放电时负极反应为Zn-2e4OH=ZnOH42，正极反应为O24e2H2O=4OH，通过2mol电子时消耗标准状况），C项正确，D项错误。62022济南质量检测）A、B、C、D分别为固体氧化物燃料电池、碱性燃料电

2、池、质子交换膜燃料电池、熔融盐燃料电池，其中正极的反应产物为水的是（）。ABCD答案：C解析：A中电解质为固体氧化物，正极反应为O24e=2O2；B为碱性燃料电池，正极反应为O22H2O4e=4OH；C为质子交换膜燃料电池，正极反应为O24H4e=2H2O；D为熔融盐燃料电池，正极反应为O22CO24e=2CO32。72022成都七中期中）一种液氨-液氧燃料电池示意图如图所示，下列有关说法中正确的是（）。A电池总反应为4NH33O2=2N26H2OB电池工作时，OH向正极移动C电极2发生的电极反应为O24H4e=2H2OD电流由电极1经外电路流向电极2答案：A解析：该电池反应中，NH3和O2反

3、应生成了N2和H2O，A项正确；B项，原电池工作时，溶液中阴离子向负极移动，B项错误；电极1上，还原剂NH3被氧化，故电极1为负极，电极2上，氧化剂O2发生还原反应，故电极2为正极，由于电解质溶液呈碱性，故正极反应为O22H2O4e=4OH，C项错误；电流由电极2正极经外电路流向电极1负极），D项错误。82022海南化学某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法中正确的是（）。AZn为电池的负极B正极反应式为2FeO4210H6e=Fe2O35H2OC该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D电池工作时OH向负极迁移答案：AD解析：A项，依据化合价升降判断，Zn只能失电子

4、，为电池的负极材料，K2FeO4为正极材料，正确；B项，电解质溶液为KOH溶液，则正极反应式为2FeO426e8H2O=2FeOH310OH，错误；C项，由题意可知放电时总反应方程式为2K2FeO43Zn8H2O=2FeOH33ZnOH24KOH，电解质溶液浓度增大，错误；D项，原电池工作时OH向负极迁移，正确。92022福建理综）某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料C3H8O。下列说法中正确的是（）。A该装置将化学能转化为光能和电能B该装置工作时，H从b极区向a极区迁移C每生成1mol2，有44gCO2被还原Da电极的反应为：3CO218H-18e

5、=C3H8O5H2O答案：B解析：由模拟“人工树叶”电化学实验装置可知，该装置将光能和电能转化为化学能，故A项错误；在电解池内部，阳离子向阴极迁移，故H从b极区向a极区迁移，B项正确；阴极上：3CO2C3H8O18e，阳极上：2H2OO24e，根据得失电子守恒可知，当阳极生成1molO2时，阴极被还原4mol的CO2的质量为4mol644g/mol=，故C项错误；a电极的反应为：3CO218H18e=C3H8O5H2O，故D102022全国课标II“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中错误的是。A电池反应

6、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：NiCl22e=Ni2ClD钠离子通过钠离子导体在两电极间移动答案：B解析：本题以新颖陌生的化学电源为素材考查原电池原理。负极是液体金属Na，电极反应式为Na-e=Na，正极是“Ni/NiCl2多孔电极”，电极反应式为NiCl22e=Ni2Cl，电池反应为2NaNiCl2=2NaClNi。所以A、C、D项正确，B项错误。二、非选择题本题包括4小题，共55分。11氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。图13-27为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：（1）氢氧燃料电池的能量转化

7、主要形式是，在导线中电子流动方向为。用a、b表示）（2）负极反应式为。（3）电极表面镀铂粉的原因是。（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，其吸氢和放氢的原理如下：2LiH22LiH；LiHH2O=LiOHH2。用锂吸收224L标准状况）H2，生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为mol。答案：（1）由化学能转变为电能；由a到b。（2）H22OH-2e=2H2O。（3）增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率。（4）32。解析

8、：（4）用锂吸收224L即10molH2，生成20molLiH。20molLiH与水反应可生成20molH2，实际参加反应的H2为2080%=16mol，lmolH2转移2mol电子，所以16molH2可转移32mol电子。12回答下列问题。（1）（2022山东理综，节选利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备CnSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为。（2）2022海南化学，节选肼-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。（3）2022安徽理综常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图13-28，测得原电池的电流强度I

9、随时间t的变化如图13-29所示，反应过程中有红棕色气体产生。0t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是，溶液中的H向极移动。t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是。答案：（1）O24H4e=2H2O。（2）N2H44OH-4e=N24H2O。（3）2HNO3e=NO2H2O；正；Al在浓HNO3中发生钝化，氧化膜阻止了Al的进一步反应铜成为负极、铝成为正极）。解析：（3）反应过程中有红棕色气体产生，说明HNO3被还原为NO2，则此时正极的电极反应式是2HNO3e=NO2H2O；溶液中的H向正极移动；浓硝酸具有强氧化性，随着反应进行铝表面被氧化生成了氧化膜，阻碍其与浓硝酸

10、继续反应，故铜变为负极参与反应，电流方向改变。13科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。（1）图13-30为钠硫髙能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320C左右，电池反应为2NaS=Na2S，正极的电极反应式为。M由Na2O和Al2O3制得的两个作用是。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的倍。（2）熔融状态下，钠的单质和FeCl2能组成可充电电池装置示意图如图13-31，反应原理为：2NaFeCl2Fe2NaCl。放电时，电池的正极反应式为；充电时，写物质名称）电极接电源的负极，该电池的电解质为。答案：（1）S2e=S2或2NaS2e=Na2S；离子导电（导电或电解质和隔离钠与硫；。（2）Fe22e=Fe；钠；-Al2O3。解析：（1）正极上硫得电子被还原：S2e=S2；M的两个作用：作固体电解质和隔膜隔离钠与硫）；钠硫电池和铅蓄电池的负极分别为Na和123112072olY，则需要消耗标准状况下氧气的体积为L。答案：1还原。NOO2-2e（2）C3H810O2-20e=3CO24H2O；负。（3）NO2NO3-e=N2O5；。解析：（2）C3H8中碳的化合价为-83，升高到4，1