高考化学一轮复习高考热考题型攻关(九)(含解析)

新式化学电源及其应用以新式化学电源为载体，考察原电池、电解池的工作原理以及电极反响式的书写，是新课标全国卷的必考热门之一，命题设计主假如选择题，偶有非选择题出现。该类试题常与工业生产，污水办理，能源开发相联系，题材广，信息新，陌生度大，主要考察考生阅读有关资料、提炼重点信息或联合图示等综合剖析的能力、知识的迁徙应用能力。1．(2018·全国卷Ⅱ)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极资料，电池的总反应为3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。以下说法错误的选项是( )－A．放电时，ClO4向负极挪动B．充电时开释CO，放电时汲取CO22C．放电时，正极反响为3CO2＋4e－2－===2CO3＋CD．充电时，正极反响为Na＋＋e－===Na－＋－2－分析：依据电池的总反响知，放电时负极反响：4Na－4e===4Na；正极反响：3CO＋4e===2CO23＋－2－－===3CO2↑。放电时，＋C。充电时，阴(负)极：4Na＋4e===4Na；阳(正)极：2CO3＋C－4e－向负极挪动。依据充电和放电时的电极反响式知，充电时开释CO2，放电时汲取CO2。ClO4答案：D2．(2017·全国卷Ⅲ)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理以下图，其中电极a常用掺有石墨烯的S8资料，电池反响为16Li＋xS8===8Lix2S(2≤x≤8)。以下说法错误的是( )A．电池工作时，正极可发生反响：2LiS＋2Li＋－2624B．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极资料减重0.14gC．石墨烯的作用主假如提升电极

a的导电性D．电池充电时间越长，电池中

Li2S2的量越多分析：原电池工作时，正极发生一系列得电子的复原反响，即：LiS→LiS→LiS→282624Li2S2，此中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4，A项正确；该电池工作时，每转移0.02mol电子，负极有0.02molLi(质量为0.14g)被氧化为Li＋，则负极质量减少0.14g，B项正确；石墨烯能导电，用石墨烯作电极，可提升电极a的导电性，C项正确；充电过程中，Li2S2的量渐渐减少，当电池充满电时，相当于达到均衡状态，电池中Li2S2的量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多，D项错误。答案：D解答新式化学电源题的步骤依据总反响方程式剖析元素化合价的变化，确立正、负极反响物。注意溶液酸碱性环境，书写正、负极反响式。依照原电池原理或正、负极反响式剖析判断电子、离子的移向，电解质溶液的酸碱性变化。灵巧应用守恒法、关系式法进行计算。2．注意可充电电池的三事项放电时是原电池反响，充电时是电解池反响。充电时，可充电电池的正极连结外接电源的正极，可充电电池的负极连结外接电源的负极。充、放电时电解质溶液中离子挪动方向的判断：剖析电池工作过程中电解质溶液的变化时，要联合电池总反响进行剖析。①第一应分清电池是放电仍是充电。②再判断出正、负极或阴、阳极。放电：阳离子→正极，阴离子→负极；充电：阳离子→阴极，阴离子→阳极；总之：阳离子→发生复原反响的电极；阴离子→发生氧化反响的电极。1．(2019·南平质检)有人假想以N2和H2为反响物，以溶有X的稀盐酸为电解质溶液，制造出新式燃料电池，装置以下图。以下说法正确的选项是( )A．放电时H＋向左挪动，生成的物质X是NH4ClB．通入H2的一极为正极C．通入N2的电极反响为：N2＋6H＋－6e－===2NH3D．放电过程右侧地区溶液pH渐渐增大分析：以N2、H2为原料，以溶有X的稀盐酸为电解质溶液组成新式燃料电池，正极发生复原反响，即氮气被复原生成＋N2＋6e－＋＋NH，电极反响式为＋8H===2NH；负极是氢气失电44子生成氢离子，电极方程式为H－2e－＋，总反响为：N＋3H＋2HCl===2NHCl。A项，2224＋X是NHCl，正确；B项，通入H的一极为42负极，错误；C项，通入N的电极为正极，发生复原反响，N2＋6e－＋＋＋8H===2NH，错误；D24项，放电过程右侧地区为负极区，H2－2e－＋，溶液pH渐渐减小，错误；应选A。===2H答案：A2．(2019·嘉兴模拟)镁—空气电池的工作原理以下图，电池反响方程式为：2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)。有关该电池的说法不正确的选项是( )A．通入氧气的电极为正极－B．放电时，溶液中的OH由正极移向负极C．负极的电极反响为Mg－2e－－＋2OH===Mg(OH)2D．当电路中转移0.04mol电子时，参加反响的O2为0.02mol分析：A项，镁—空气电池中，镁为负极，氧气为正极，正确；B项，原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以溶液中的－OH由正极移向负极，正确；C项，镁为负极，负极的电极反响为Mg－2e－－O＋＋2OH===Mg(OH)，正确；D项，氧气为正极，电极反响为222HO＋4e－－0.04mol电子时，参加反响的O2为===4OH，依据电极反响可知：当电路中转移0.01mol，错误。答案：D3．科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并获得单质硫。质子膜H2S燃料电池的构造表示图以以下图所示。以下说法不正确的选项是( )A．电极a为电池的负极B．电极b上发生的电极反响为＋－O＋4H＋4e===2HO2C．电路中每流过4mol电子，在正极耗费44.8LH2SD．每17gH2S参加反响，有1molH＋经质子膜进入正极区分析：依据图示，电极a上H2S失掉电子被氧化成S2，电极a为负极，A项正确；电极b上O2发生得电子的复原反响，电极反响式为＋＋4e－O，B项正确；HS在负极O2＋4H2被耗费，负极电极反响式为2HS－4e－＋，电路中流过4mol电子，负极耗费2mol22222217g－1＝HS，HS所处温度和压强未知，没法计算耗费HS的体积，C项错误；n(HS)＝34g·mol0.5mol，依据正极和负极电极反响式，每17gHS参加反响有1molH＋经质子膜进入正极2区，D项正确；答案选C。答案：C4．(2019·乐山调研)据报导，用甲酸供给氢气的燃料电池由瑞士科技工作者开发成功。燃料电池包含两个部分：甲(HYFORM)中使用钌(Ru)基催化剂从甲酸中产生氢气；乙(PEMFC)是以NaOH为电解质的氢氧燃料电池。装置的原理表示图如图。以下有关说法错误的选项是()A．该燃料电池使用的甲酸比氢气更易储藏和运输B．Y室的电极反响式：＋－2O＋4H＋4e===2HOC．X室为负极室，Y室为正极室D．甲中耗费1mol甲酸，乙中转移2mol电子分析：甲酸为液态，氢气为气态，且易在空气中焚烧发生爆炸，所以该燃料电池使用的甲酸比氢气更易储藏和运输，A正确；Y室为原电池的正极，发生复原反响，电极反响式O2＋－－4e＋2HO===4OH，B错误；经过装置图看出，X室为负极室，Y室为正极室，C正确；甲酸分解产生二氧化碳和氢气，HCOOH===CO2↑＋H2↑；反响转移2mol电子，所以甲中耗费1mol甲酸，乙中转移2mol电子，D正确。答案：B5．(2019·宜宾诊疗)某锂离子电池工作原理以以下图所示，电池反响为：Li1－xCoO2＋放电LixCLiCoO2＋C。以下说法不正确的选项是( )充电A．放电时，电子从b极经用电器流向a极B．放电时，若转移1mole－，碳资料将增重7gC．充电时，锂离子经过隔阂进入右室D．充电时，a极反响：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋放电分析：电池反响为：Li1－xCoO＋LixCLiCoO＋C。放电时，a极反响：Li12充电2CoO＋xLi＋－b极为负极，电极反响：Li－x===LiCoO，故为原电池的正极，xx－x22x＋＋C，A项，放电时，电子从负极b极经用电器流向正极a极，正确；B项，依据电极反响：－＋－12LixC－xe===xLi＋C，放电时，若转移1mole，碳资料将增重xg，不正确；C项，充电时，锂离子经过隔阂向阴极室进入右室，正确；D项，充电时，a极为阳极，电极反响：LiCoO2xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，正确。答案：B6．(2019·天津和平区模拟)氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600～700℃)，拥有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等长处。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理以下图。以下有关该电池的说法正确的选项是( )A．电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用B．负极反响式为H2－2e－2－＋CO3===CO2＋H2OC．该电池可利用工厂中排出的CO，减少温室气体的排放2D．电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，耗费3.2gO2分析：依据图示，在氢氧熔融碳酸盐燃料电池中，通入氢气的电极为负极，负极发生氧化反响，电极反响式为H2－2e－2－===CO2＋H2O，通入氧气的电极为正极，正极发生复原＋CO3反响，电极反响式为－2－，总反响为2H＋O===2HO。依据上述剖析，电O＋2CO＋4e===2CO2322池工作时，熔融碳酸盐参加了电极反响，故A错误；负极发生氧化反响，电极反响式为H2－2e－2－322减少温室气体的排放，故C错误；电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，耗费0.5mol氧气，质量为16gO2，故D错误。答案：B7．某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺[HN(CH)2NH]氧化成环境友善222的物质，工作原理以下图(a、b均为石墨电极)。以下剖析正确的选项是()A．电子流动方向为a→导线→bB．H＋经质子互换膜由右向左挪动C．放电一段时间b极邻近pH不变D．a电极发生反响：H2N(CH2)2NH2＋16e－＋4H2O===2CO↑＋N2↑＋16H＋分析：H2N(CH2)2NH2在a电极上失电子发生氧化反响，生成氮气、二氧化碳和水，则a为负极，电极反响式为H2N(CH2)2NH2＋4H2O－16e－＋4H＋===2CO↑＋N2↑＋16H＋，氧气在正极b上得电子发生复原反响，电子反响式为O2＋4e＋＋4H