2025年高考二轮复习化学选择题热点练8新型化学电源及分析2

8.新型化学电源及分析(分值:32分)学生用书P265(选择题每小题4分)1.(2024·广东佛山质检一)如图装置可合成重要的化工中间体乙醛酸,双极膜中的H2O能解离为H+和OH,下列说法正确的是()A.石墨也可以用Pb代替B.双极膜解离出来的H+向石墨电极移动C.H2C2O4在Pb电极表面发生反应:HOOC—COOH+2e+2H+HOOC—CHO+H2OD.当石墨电极析出1molO2,Pb电极附近一定生成2mol乙醛酸答案:C解析:由图可知,铅电极为电解池的阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,酸性条件下草酸在阴极得到电子发生还原反应生成乙醛酸和水,石墨电极为阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,双极膜解离出来的氢氧根离子进入阳极区、氢离子进入阴极区。若用铅电极代替石墨电极,铅会在阳极失去电子发生氧化反应生成铅离子,所以不能用铅电极代替石墨电极,A错误;由分析可知,铅电极为电解池的阴极,石墨电极为阳极,双极膜解离出来的氢氧根离子进入阳极区、氢离子进入阴极区,B错误;铅电极为电解池的阴极,酸性条件下草酸在阴极得到电子发生还原反应生成乙醛酸和水,电极反应式为HOOC—COOH+2e+2H+HOOC—CHO+H2O,C正确;铅电极为电解池的阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,酸性条件下草酸在阴极得到电子发生还原反应生成乙醛酸和水,则石墨电极析出1mol氧气时,无法计算铅电极附近生成乙醛酸的物质的量,D错误。2.(2024·湖南邵阳二模)近年来国家大力扶持新能源项目建设。图1是太阳能电池工作示意图,可与图2LiSe全固态二次电池联合使用。第一次充电时,固态电解质LSPSCl(Li10Si0.3PS6.9Cl1.8)分解生成少量S,并与Se形成Se4S5参与了后续的可逆循环,电池构成和充放电时b极的转化如图所示。下列说法错误的是()A.P电极是太阳能电池的正极B.LiSe全固态电池放电时Li+向b电极移动C.LiSe全固态电池放电时,a电极质量每减少14g,理论上外电路转移电子数为2NAD.电池充电时,b电极与N电极相连,其电极反应有5Li2S+4Li2Se18e18Li++Se4S5答案:D解析:由图1可知,有太阳光时,电池处于充电状态,电子移向N极,即N为负极,P为正极,A正确;LiSe全固态电池放电时b电极为正极,Li+向b电极移动,B正确;LiSe全固态电池放电时,a电极的电极反应式为LieLi+,质量每减少14g即有2molLi+产生,理论上外电路转移电子数为2NA,C正确;电池充电时,b电极与P电极相连,其电极反应有:5Li2S+4Li2Se18e18Li++Se4S5,D错误。3.(2024·山东菏泽二模)以并五苯四酮(PCT)和石墨为电极,室温离子液体[Pyr14]+、[TFSI]为电解液的双离子二次电池如图所示。电池工作时,离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知放电时,[Pyr14]+向石墨电极移动。下列说法错误的是()A.放电时,PCT电极发生氧化反应B.充电时,[TFSI]从石墨电极上脱嵌进入溶液C.充电时,阴极的电极反应式为PCT+ne+n[Pyr14]+[Pyr14]nPCTD.为使体积更大的离子通过,双离子电池的隔膜需要有高孔隙率答案:B解析:放电时,[Pyr14]+向石墨电极移动,阳离子向正极移动,正极为石墨电极,PCT电极是负极,发生氧化反应,A正确;充电时,[TFSI]从溶液中嵌入石墨电极,B错误;充电时,PCT电极为阴极,阴极的电极反应式为PCT+ne+n[Pyr14]+[Pyr14]nPCT,C正确;为使体积更大的离子通过,双离子电池的隔膜需要有高孔隙率,D正确。4.(2024·广东顺德区适应性考试)lTMoS2/石墨烯电极材料可在光照条件下产生电子(e)和空穴(h+),其制氧效果优越,原理如图所示。下列叙述正确的是()A.放电时电势高低:a<bB.放电时,电子流向:b→离子交换膜→aC.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关D.放电时存在反应:2H2O+4h+(空穴)O2↑+4H+答案:C解析:由图可知,放电时Zn在b电极失去电子生成[Zn(OH)4]2,则b为负极,a为正极,电势高低:a>b,A错误;放电时,电子流向:b→导线→a,B错误;lTMoS2/石墨烯电极材料可在光照条件下产生电子(e)和空穴(h+),驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电,则充电效率与光照产生的电子和空穴量有关,C正确;由图可知,放电时,O2在正极得到电子生成H2O,电极方程式为O2+4e+4H+2H2O,D错误。5.(2024·陕西商洛尖子生学情诊断)某新型光催化钠离子二次电池的工作原理如图所示。下列有关说法错误的是()A.充电时,阴极的电极反应式为S42-+6eB.离子交换膜应选择阳离子交换膜C.放电时,每消耗1molNaI3,离子交换膜左室电解质溶液质量理论上增加46gD.适当提高电解液的浓度可提升该电池存储的能量答案:C解析:充电时,为电解池,石墨电极上S元素被还原,石墨电极为阴极,光催化电极上I元素被氧化,光催化电极作阳极;则放电时石墨电极为负极,光催化电极为正极。充电时,石墨电极为阴极,电极反应式为S42-+6e4S2,A正确;放电时,钠离子由左侧向右侧迁移,充电时,钠离子由右侧向左侧迁移,故离子交换膜为阳离子交换膜,B正确;放电时,消耗NaI3,电极反应式为I3-+2e3I,每消耗1molNaI3,转移电子2mol,且钠离子由左侧向右侧迁移,离子交换膜左室电解质溶液质量减少46g,C错误;6.(2024·江西九江十校第二次联考)科学家研制出了一种薄如纸片,可剪裁、能折叠的轻型“纸电池”。将特殊工艺加工后的电极材料涂在纸上,形成效率比普通锂电池效率高10倍的“纸电池”。其电池总反应为Zn+2MnO2+H2OZnO+2MnO(OH)。下列有关说法正确的是()A.电池的正极反应式为2MnO2+2H++2e2MnO(OH)B.涂在纸上的电极材料是Zn和MnO2C.每生成1molMnO(OH),电池中转移2NA个电子D.电池中MnO(OH)既是氧化产物又是还原产物答案:B解析:根据电池总反应Zn+2MnO2+H2OZnO+2MnO(OH)可知,反应中Zn被氧化,应为原电池的负极,电极反应式为Zn2e+2OHZnO+H2O,MnO2被还原,应为原电池的正极,电极反应式为MnO2+e+H2OMnO(OH)+OH,A错误;Zn为原电池的负极,MnO2为正极,涂在纸上的电极材料是Zn和MnO2,B正确;由MnO2+e+H2OMnO(OH)+OH,每生成1molMnO(OH)转移1mol电子,电池中转移NA个电子,C错误;Zn元素化合价升高,ZnO是氧化产物,MnO2被还原,MnO(OH)是还原产物,D错误。7.(2024·甘肃张掖第三次诊断)神舟系列载人飞船的电源系统有太阳能电池帆板和镉镍蓄电池。其中镉镍蓄电池的工作原理示意图如下(L为小灯泡,K1、K2为开关),电池总反应为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。下列说法正确的是()A.镉镍蓄电池可24小时全天候处于充电状态B.镉镍蓄电池放电时,电池外部电势:电极A>电极BC.镉镍蓄电池充电时,电极A附近碱性逐渐减弱D.镉镍蓄电池充电时,阳极反应式:Ni(OH)2e+OHNiOOH+H2O答案:D解析:根据图示,电极A充电时为阴极,则放电时电极A为负极,负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2,负极反应式为Cd2e+2OHCd(OH)2;电极B充电时为阳极,则放电时电极B为正极,正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2,正极反应式为2NiOOH+2e+2H2O2Ni(OH)2+2OH;放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。使用太阳能帆板对镉镍蓄电池进行充电,白天光照时才处于充电状态,A错误;据分析放电时,电极A为负极,故电极A电势小于电极B,B错误;充电时电极A的电极反应为Cd(OH)2+2eCd+2OH,A电极附近碱性增强,C错误;充电时,阳极发生氧化反应,反应式为Ni(OH)2e+OHNiOOH+H2O,D正确。8.(双选)一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性。该电池工作示意图如下,下列说法错误的是()A.放电时,a极周围溶液pH减小B.c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜C.充电时,中间室K2SO4溶液浓度增大(假设溶液体积保持不变)D.充电时,b极电极反应式为+2H2O+2K++4e+2OH答案:AC解析:由题干图示信息可知,放电时a电极上MnO2转化为Mn2+,发生还原反应,则a电极为正极,电极反应为MnO2+2e+4H+Mn2++2H2O,b电极为负极,发生氧化反应,电极反应为+2OH4e+2K++2H2O,此时阳离子移向正极,阴离子移向负极,则c