高考化学二轮复习讲义 第1部分 专题突破 专题12　新型电池和电解原理的应用

专题12新型电池和电解原理的应用1．(2022·湖北省八市高三3月联考)熔融钠-硫电池以钠和硫分别作电池两极的活性物质，以固态β-Al2O3陶瓷作隔膜和电解质。如图用铅酸蓄电池给熔融钠-硫电池充电，已知铅酸蓄电池工作时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。下列说法错误的是()A．铅酸蓄电池工作时，b极附近溶液pH变大B．熔融钠-硫电池的反应是Na2Sxeq\o(,\s\up7(充电),\s\do5(放电))2Na＋xSC．充电时，Na＋通过β-Al2O3向熔融钠的方向移动D．充电时，每转移1mole－，生成16g硫2．(2022·晋中市高三下学期3月第一次模拟)沉积物微生物燃料电池(SMFC)可以将沉积物中的化学能直接转化为电能，同时加速沉积物中污染物的去除，用SMFC处理含硫废水的工作原理如图所示，酸性增强不利于菌落存活。下列说法错误的是()A．碳棒b电势比碳棒a电势低B．碳棒a附近酸性增强C．碳棒b存在电极反应：S－6e－＋4H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋D．工作一段时间后，电池效率降低3．(2022·河南省信阳市高三第二次质量检测)某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li＋得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO2薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是()A．充电时，集流体A与外接电源的负极相连B．放电时，外电路通过amol电子时，LiPON薄膜电解质损失amolLi＋C．放电时，电极B为正极，反应可表示为Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－=LiCoO2D．电池总反应可表示为LixSi＋Li1－xCoO2eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))Si＋LiCoO24．(2022·安徽省江南十校高三下学期一模联考)我国某公司开发的“刀片电池”外观上类似普通干电池，但内部结构看上去像一堆排列整齐的裁纸刀，每一个刀片里又被分成很多个容纳腔，每个容纳腔里都包含一个电芯，整个刀片是由多个极芯串联而成的模组。该电池本质上还是磷酸铁锂电池，电池的总反应方程式为LiM1－xFexPO4＋6Ceq\o(,\s\up7(充电),\s\do5(放电))M1－xFexPO4＋LiC6，其装置工作原理如图所示。下列说法错误的是()A．该电池工作时，负极的电极反应式为LiM1－xFexPO4－e－=M1－xFexPO4＋Li＋B．该电池中的聚合物隔膜是阳离子交换膜，在充电时，阳离子由左向右移动C．该电池充电时阴极的电极反应式为Li＋＋6C＋e－=LiC6D．刀片电池可以搭载在新能源汽车上，作为动力来源5．(2022·辽宁省丹东市高三总复习质量测试)下图是Zn-空气二次电池(锌和铝的某些性质相似)，电池内聚丙烯酸钠吸收了KOH溶液形成导电凝胶。下列说法错误的是()A．放电时，K＋向Pt/C－RuO2电极移动B．放电时，锌电极发生反应为Zn－2e－＋4OH－=ZnOeq\o\al(2－,2)＋2H2OC．充电时，阳极附近pH减小D．充电时，导线中每通过4mol电子，阴极产生22.4L(标况下)O26．(2022·湖南省部分学校高三3月调研)《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示(已知：H2O2H＋＋HOeq\o\al(－,2)，Ka＝2.4×10－12)。下列说法正确的是()A．X膜为阴离子交换膜B．每生成1molH2O2，外电路通过4mole－C．催化剂可加快单位时间内反应中电子的转移数目D．a极上发生还原反应7．(2022·许昌市高中毕业班下学期阶段性测试)高电压水系锌-有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是()A．充电时，中性电解质NaCl的浓度增大B．放电时，负极反应式为Zn－2e－＋4OH－=Zn(OH)eq\o\al(2－,4)C．充电时，1molFQH2转化为FQ转移2mol电子D．放电时，正极区溶液的pH增大8．(2022·唐山市高三下学期第一次模拟)钠离子电池比锂离子电池更稳定，造价更低，可实现5～10min内快速充电，电池结构如图。总反应为NaC6＋Na1－xMO2eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))NaMO2＋Na1－xC6(0≤x≤0.55，M为过渡金属)，下列叙述正确的是()A．单位质量的负极材料，钠离子电池比锂离子电池可以提供更多的电量B．放电时，Na＋从石墨烯纳米片中脱嵌，经电解质嵌入过渡金属氧化物C．充电时，阴极上发生的电极反应为Na1－xMO2＋xe－＋xNa＋=NaMO2(0≤x≤0.55)D．充电时，外电路中每转移0.2mole－，理论上石墨烯纳米片将增重2.3g9．(2022·泰安市高三下学期一模)氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体。利用太阳能电池电解NH3得到高纯H2的装置如图所示。下列说法正确的是()A．该装置工作时，只发生两种形式能量的转化B．电解过程中OH－由b极区向a极区迁移C．电解时b极区溶液中n(KOH)减少D．电解过程中1molNH3参与反应，得到3×6.02×1023个电子10．(2022·抚顺市普通高中高三下学期一模)利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置如图所示，下列说法正确的是()A．电极a和电极d上都发生氧化反应B．电极c上的电极反应式为N2O4－2e－＋H2O=N2O5＋2H＋C．乙装置电极d附近溶液的pH增大D．电路中每转移2mole－，甲池质子膜右侧溶液质量变化为18g11．(2022·河北省五校联盟高三下学期模拟)电芬顿技术常用来处理废水中的有害物质苯酚。电芬顿技术是通过化学芬顿技术发展而来的，化学芬顿技术主要向废水中投加Fe2＋和H2O2试剂，两者反应后生成强氧化剂羟基自由基，将废水中的有害有机物氧化成CO2和H2O。下列有关说法错误的是()A．a电极为Fe电极，外接电源正极B．阴极反应为O2＋2e－=Oeq\o\al(2－,2)C．消耗标准状况下11.2LO2，生成1mol·OHD．处理苯酚的反应为28HO·＋→6CO2↑＋17H2O12．为实现“双碳”目标，我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，电池工作时，复合膜(由a、b膜复合而成)层间的H2O解离成H＋和OH－，在外加电场作用下可透过相应的离子膜定向移动。当闭合K1时，Zn-CO2电池工作原理如图所示。下列说法不正确的是(