高三化學每天練習20分鐘-新型電池（有答案和詳細解析）

1、高三化學每天練習20分鐘新型電池專題訓練（有答案和詳細解析）一、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題意。1中國是一個嚴重缺水的國家，污水治理越來越引起人們重視，可以通過膜電池除去廢水中的乙酸鈉和對氯苯酚，其原理如圖所示，下列說法不正確的是()A電流方向從A極沿導線經(jīng)小燈泡流向B極BB極為電池的陽極，電極反應式為CH3COO8e4H2O=2HCOeq oal(,3)9HC當外電路中有0.2 mol e轉(zhuǎn)移時，通過質(zhì)子交換膜的H的個數(shù)為0.2NADA極的電極反應式為H2e=Cl答案B解析原電池工作時，電流從正極經(jīng)導線流向負極，即電流方向從A極沿導線經(jīng)小燈泡流向B極，故A正確；B極為電池的負極，失去

2、電子，發(fā)生氧化反應，電極反應式為CH3COO8e4H2O=2HCOeq oal(,3)9H，B極不是陽極，故B錯誤；根據(jù)電子守恒可知，當外電路中有0.2 mol e轉(zhuǎn)移時，通過質(zhì)子交換膜的H的個數(shù)為0.2NA，故C正確；A為正極，得到電子，發(fā)生還原反應，正極有氫離子參與反應，電極反應式為2eH=Cl，故D正確。2我國科技工作者首次提出一種新型的Li電池，該電池正極為含有I、Li的水溶液，負極為固態(tài)有機聚合物，電解質(zhì)溶液為LiNO3溶液，聚合物離子交換膜作為隔膜將液態(tài)正極和固態(tài)負極隔開，其工作原理如圖所示。下列有關判斷正確的是()A甲是原電池工作原理圖，乙是電池充電原理圖B放電時，液態(tài)電解質(zhì)溶液

3、的顏色加深C充電時，Li穿過隔膜從右側(cè)移向左側(cè)D放電時，負極反應式為答案D解析“負極為固態(tài)有機聚合物”，即固態(tài)有機聚合物在負極失電子，電極反應式為，故乙是原電池工作原理圖，A錯誤、D正確；放電時，正極電極反應式為Ieq oal(,3)2e=3I，Ieq oal(,3)被還原為I，液態(tài)電解質(zhì)溶液顏色變淺，B錯誤；充電過程為電解過程，陽離子從陽極移向陰極，即甲中Li從左側(cè)移向右側(cè)，C錯誤。3鋰銅空氣燃料電池(如圖)容量高、成本低，該電池通過一種復雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力，其中放電過程為2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH，下列說法錯誤的是()A整個反應過程中，氧化劑為O2B放電時，正極的電極

4、反應式為：Cu2OH2O2e=2Cu2OHC放電時，當電路中通過0.1 mol電子的電量時，有0.1 mol Li透過固體電解質(zhì)向Cu極移動，有標準狀況下1.12 L氧氣參與反應D通空氣時，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生Cu2O答案C解析該電池工作過程中，通入空氣將Cu腐蝕生成Cu2O，Cu2O在正極放電又被還原成Cu，整個過程中，氧化劑為O2，A項正確；放電時正極的電極反應式為Cu2O2eH2O=2Cu2OH，B項正確；放電時負極反應式為Lie=Li，電路中通過0.1 mol電子生成0.1 mol Li，Li透過固體電解質(zhì)向Cu極移動，反應中消耗O2的物質(zhì)的量為eq f(0.1 mol,4)0.025

5、mol，在標準狀況下O2的體積為0.025 mol22.4 Lmol10.56 L，C項錯誤，D項正確。4科學家研發(fā)出一種新型水溶液鋰電池，采用復合膜包裹的金屬鋰作負極，錳酸鋰(LiMn2O4)作正極，以0.5 molL1Li2SO4 水溶液作電解質(zhì)溶液。電池充、放電時，LiMn2O4與Li2Mn2O4可以相互轉(zhuǎn)化。下列有關該電池的說法正確的是()A該電池放電時，溶液中的SOeq oal(2,4)向電極b移動B該電池負極的電極反應式為：2Li2H2O=2LiOHH2C電池充電時，外加直流電源的正極與電極a相連D電池充電時，陽極的電極反應式為：Li2Mn2O4e=LiMn2O4 Li答案D解析根

6、據(jù)圖示可知，電極a為金屬Li作負極，電極b為正極，所以電池放電時，溶液中的SOeq oal(2,4)向電極a移動，故A錯誤；該電池負極的電極反應式為Lie=Li，故B錯誤；在給電池充電時，遵循正接正、負接負的原則，所以外加直流電源的正極與該電池的電極b相連，故C錯誤；根據(jù)放電、充電時電子轉(zhuǎn)移的規(guī)律可知，充電時的陽極反應式為放電時正極反應的逆反應，即Li2Mn2O4e=LiMn2O4 Li，故D正確。5鋰電池已經(jīng)成為新一代實用化的蓄電池，該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時的電極反應式為負極反應：C6Lixe=C6Li1xxLi(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復合材料)正極反應

7、：Li1xMO2xLixe=LiMO2(LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物)下列有關說法正確的是()A鋰電池充電時電池反應為C6LiLi1xMO2 =LiMO2C6Li1xB在電池反應中，鋰、鋅、銀、鉛各失去1 mol電子，金屬鋰所消耗的質(zhì)量最大C鋰電池放電時電池內(nèi)部Li向負極移動D鋰電池充電時陰極反應為C6Li1xxLixe=C6Li答案D解析充電是放電的逆反應，A不正確；Li的摩爾質(zhì)量最小，所以金屬鋰所消耗的質(zhì)量最小，B不正確；原電池中陽離子向正極移動，C不正確；充電時陰極得到電子，是原電池放電時負極的逆反應，D正確。6. 以柏林綠FeFe(CN)6為代表的新型可充電鈉離子電池，其放電工作

8、原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A放電時，正極反應為FeFe(CN)62Na2e=Na2FeFe(CN)6B充電時，Mo(鉬)箔接電源的負極C充電時，Na通過交換膜從左室移向右室D外電路中通過0.2 mol電子的電量時，負極質(zhì)量變化為2.4 g答案B解析根據(jù)工作原理，Mg作負極，Mo作正極，正極反應式為FeFe(CN)62Na2e=Na2FeFe(CN)6，故A正確；充電時，電池的負極接電源的負極，電池的正極接電源的正極，即Mo箔接電源的正極，故B錯誤；充電時，屬于電解池，Na應從左室移向右室，故C正確；負極上應是2Mg4e2Cl=Mg2Cl22，通過0.2 mol電子時，消耗0.1 mol

9、 Mg，質(zhì)量減少2.4 g，故D正確。7. 一種CuLi可充電電池的工作原理如圖所示，其中非水系電解液和水系電解液被鋰離子固體電解質(zhì)陶瓷片(LISICON)隔開。下列說法正確的是()A陶瓷片允許水分子通過B電池放電時，N極發(fā)生氧化反應C電池充電時，陰極反應為Lie=LiD電池充電時，接線柱B應與外接直流電源的負極相連答案C解析銅鋰可充電電池，工作原理：放電時，金屬鋰是負極，發(fā)生失電子的氧化反應，在充電時，電源的正極連接原電池的正極，發(fā)生失電子的氧化反應，非水系電解液和水系電解液被鋰離子固體電解質(zhì)陶瓷片(LISICON)隔開，則陶瓷片允許Li通過，不允許水分子通過。放電時，金屬鋰是負極，發(fā)生失電

10、子的氧化反應，M是負極，N為電池的正極，發(fā)生還原反應，故B錯誤；充電時，陰極反應和放電時的負極反應互為逆過程，電極反應為：Lie=Li，故C正確；充電時，接線柱A應與M極相連，M是負極，所以A與外接電源的負極相連，故D錯誤。8. 我國科學家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的NaCO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液，鈉和負載碳鈉米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應為：3CO24Na2Na2CO3C。下列說法錯誤的是（）A.放電時，ClOeq oal(,4)向負極移動B.充電時釋放CO2，放電時吸收CO2C.放電時，正極反應為：3CO24e=2COeq oal(2,3)CD.充電時，

11、正極反應為：Nae=Na答案D9. 鋰空氣電池原理模型如圖所示，下列說法不正確的是()A電池正極可以吸附空氣中氧氣作為氧化劑B正極反應為2LiO2 2e=Li2O2C電解質(zhì)能傳遞鋰離子和電子，不可以用水溶液D負極反應Lie=Li答案C解析多孔電極作正極，吸附空氣中氧氣作為氧化劑，氧氣得到電子，發(fā)生還原反應，電極反應為：2LiO22e=Li2O2，故A、B正確；電子從鋰電極流出，流經(jīng)外接導線，流入多孔電極；電解質(zhì)溶液中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，故C錯誤；金屬鋰電極失去電子，發(fā)生氧化反應，作負極，電極反應為：Lie=Li，故D正確。10. 鈉氯化鎳電池以 Al2O3(Al2O3xNa2

12、O)作為固體電解質(zhì)構(gòu)成的一種新型電池(2NaNiCl2eq o(,sup7(放電),sdo5(充電)Ni2NaCl)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關于該電池的敘述錯誤的是()A放電時NaCl在熔融電解質(zhì)中生成B充電時陰極反應：Nae=NaC氯離子通過Al2O3(s)在兩電極間移動D如果電池過度放電，AlCleq oal(,4)可能被還原答案C解析陰極發(fā)生還原反應，充電時陰極反應：Na e =Na，故B正確；如果電池過度放電， AlCleq oal(,4)可能被還原為Al，故D正確。11. 普通水泥在固化過程中其自由水分子減少并形成堿性溶液。根據(jù)這一物理化學特點，科學家發(fā)明了電動勢法測水泥的初凝時間。此

13、法的原理如圖所示，總反應為2CuAg2O=Cu2O2Ag。下列有關說法正確的是()A正極的電極反應式：Ag2O2eH2O=2Ag2OHB2 mol Cu與1 mol Ag2O的總能量低于1 mol Cu2O與2 mol Ag的總能量C電池工作時，OH向Ag2O/Ag電極移動D水泥固化過程中自由水分子減少，導致溶液中各離子濃度的變化，從而引起電動勢變化答案D解析由電池反應方程式2CuAg2O=Cu2O2Ag知，較不活潑的金屬銀作正極，電極反應式為Ag2O 2eH2O=2Ag2OH，故A錯誤；因為原電池的構(gòu)成條件之一為自發(fā)的放熱的氧化還原反應，所以該反應為放熱反應，則2 mol Cu與1 mol

14、Ag2O的總能量大于1 mol Cu2O與2 mol Ag具有的總能量，故B錯誤；原電池工作時，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，因此OH向Cu電極移動，故C錯誤；水泥固化過程中，自由水分子減少，溶劑的量減少導致溶液中各離子濃度的變化，從而引起電動勢變化，故D正確。12. Licht等科學家設計的AlMnOeq oal(,4)電池原理如圖所示，電池總反應為AlMnOeq oal(,4)=AlOeq oal(,2)MnO2，下列說法正確的是()A電池工作時，K向負極區(qū)移動BAl電極發(fā)生還原反應C正極的電極反應式為MnOeq oal(,4)4H3e=MnO22H2OD理論上電路中每通過1 mol

15、電子，負極質(zhì)量減小9 g答案D解析電池工作時，陽離子向正極移動，即K向正極移動，故A錯誤；反應中鋁為負極，發(fā)生氧化反應，故B錯誤；電解質(zhì)呈堿性，MnOeq oal(,4)在正極上發(fā)生得電子的還原反應，即MnOeq oal(,4)2H2O3e=MnO24OH，故C錯誤；理論上電路中每通過1 mol電子，則有eq f(1,3) mol鋁被氧化，負極質(zhì)量減少9 g，故D正確。13. （2019濰坊上學期統(tǒng)考，12）根據(jù)光合作用原理，設計如圖原電池裝置。下列說法正確的是（）A.a電極為原電池的正極B.外電路電流方向是abC.b電極的電極反應式為：O22e2H=H2O2D.a電極上每生成1 mol O2

16、，通過質(zhì)子交換膜的H為2 mol答案：C解析根據(jù)圖示可知，a電極上H2O轉(zhuǎn)化為H和O2，發(fā)生氧化反應，則a電極為原電池的負極，A項錯誤；a電極為負極，b電極為正極，外電路電流方向應從正極到負極，即ba，B項錯誤；根據(jù)圖示可知，b電極上O2得電子轉(zhuǎn)化為H2O2，電極反應式為：O22e2H=H2O2，C項正確；a電極上每生成1 mol O2，轉(zhuǎn)移4 mol電子，則通過質(zhì)子交換膜的H為4 mol，D項錯誤。14. 鐵碳微電解技術是利用原電池原理處理酸性污水的一種工藝，裝置如圖。若上端開口關閉，可得到強還原性的H（氫原子）；若上端開口打開，并鼓入空氣，可得到強氧化性的OH（羥基自由基）。下列說法錯誤的

17、是（）A.無論是否鼓入空氣，負極的電極反應式均為Fe2e=Fe2B.不鼓入空氣時，正極的電極反應式為He=HC.鼓入空氣時，每生成1 molOH有2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移D.處理含有草酸（H2C2O4）的污水時，上端開口應打開并鼓入空氣答案C 二、非選擇題15（1）高鐵酸鉀（K2FeO4）不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進行中，如圖1是高鐵電池的模擬實驗裝置：該電池放電時正極的電極反應式為_；若維持電流強度為1 A，電池工作10 min，理論消耗Zng（已知F96 500 Cmol1）。鹽橋中盛有飽和KCl溶液，此鹽橋中氯離子向移動（填“左”或“右”）；若用陽離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向移動（填“左”或“右”）。圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點有_。（2）有人設想以N2