高三化學(xué)每天練習(xí)20分鐘-新型電池（有答案和詳細(xì)解析）

1、高三化學(xué)每天練習(xí)20分鐘新型電池專題訓(xùn)練（有答案和詳細(xì)解析）一、選擇題：每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意。1中國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)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(duì)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(dǎo)線經(jīng)小燈泡流向B極BB極為電池的陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為CH3COO8e4H2O=2HCOeq oal(,3)9HC當(dāng)外電路中有0.2 mol e轉(zhuǎn)移時(shí)，通過質(zhì)子交換膜的H的個(gè)數(shù)為0.2NADA極的電極反應(yīng)式為H2e=Cl答案B解析原電池工作時(shí)，電流從正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極，即電流方向從A極沿導(dǎo)線經(jīng)小燈泡流向B極，故A正確；B極為電池的負(fù)極，失去

2、電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH3COO8e4H2O=2HCOeq oal(,3)9H，B極不是陽(yáng)極，故B錯(cuò)誤；根據(jù)電子守恒可知，當(dāng)外電路中有0.2 mol e轉(zhuǎn)移時(shí)，通過質(zhì)子交換膜的H的個(gè)數(shù)為0.2NA，故C正確；A為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，正極有氫離子參與反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2eH=Cl，故D正確。2我國(guó)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(fù)極為固態(tài)有機(jī)聚合物，電解質(zhì)溶液為L(zhǎng)iNO3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(fù)極隔開，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)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(shí)，液態(tài)電解質(zhì)溶液

3、的顏色加深C充電時(shí)，Li穿過隔膜從右側(cè)移向左側(cè)D放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為答案D解析“負(fù)極為固態(tài)有機(jī)聚合物”，即固態(tài)有機(jī)聚合物在負(fù)極失電子，電極反應(yīng)式為，故乙是原電池工作原理圖，A錯(cuò)誤、D正確；放電時(shí)，正極電極反應(yīng)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(cuò)誤；充電過程為電解過程，陽(yáng)離子從陽(yáng)極移向陰極，即甲中Li從左側(cè)移向右側(cè)，C錯(cuò)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(fù)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(cuò)誤的是()A整個(gè)反應(yīng)過程中，氧化劑為O2B放電時(shí)，正極的電極

4、反應(yīng)式為：Cu2OH2O2e=2Cu2OHC放電時(shí)，當(dāng)電路中通過0.1 mol電子的電量時(shí)，有0.1 mol Li透過固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng)，有標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L氧氣參與反應(yīng)D通空氣時(shí)，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(gè)過程中，氧化劑為O2，A項(xiàng)正確；放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為Cu2O2eH2O=2Cu2OH，B項(xiàng)正確；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=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(dòng)，反應(yīng)中消耗O2的物質(zhì)的量為eq f(0.1 mol,4)0.025

5、mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的體積為0.025 mol22.4 Lmol10.56 L，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。4科學(xué)家研發(fā)出一種新型水溶液鋰電池，采用復(fù)合膜包裹的金屬鋰作負(fù)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(shí)，LiMn2O4與Li2Mn2O4可以相互轉(zhuǎn)化。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A該電池放電時(shí)，溶液中的SOeq oal(2,4)向電極b移動(dòng)B該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：2Li2H2O=2LiOHH2C電池充電時(shí)，外加直流電源的正極與電極a相連D電池充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)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(fù)極，電極b為正極，所以電池放電時(shí)，溶液中的SOeq oal(2,4)向電極a移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=Li，故B錯(cuò)誤；在給電池充電時(shí)，遵循正接正、負(fù)接負(fù)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(cuò)誤；根據(jù)放電、充電時(shí)電子轉(zhuǎn)移的規(guī)律可知，充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式為放電時(shí)正極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即Li2Mn2O4e=LiMn2O4 Li，故D正確。5鋰電池已經(jīng)成為新一代實(shí)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(shí)的電極反應(yīng)式為負(fù)極反應(yīng)：C6Lixe=C6Li1xxLi(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)正極反應(yīng)

7、：Li1xMO2xLixe=LiMO2(LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物)下列有關(guān)說法正確的是()A鋰電池充電時(shí)電池反應(yīng)為C6LiLi1xMO2 =LiMO2C6Li1xB在電池反應(yīng)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(shí)電池內(nèi)部Li向負(fù)極移動(dòng)D鋰電池充電時(shí)陰極反應(yīng)為C6Li1xxLixe=C6Li答案D解析充電是放電的逆反應(yīng)，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(yáng)離子向正極移動(dòng)，C不正確；充電時(shí)陰極得到電子，是原電池放電時(shí)負(fù)極的逆反應(yīng)，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(cuò)誤的是()A放電時(shí)，正極反應(yīng)為FeFe(CN)62Na2e=Na2FeFe(CN)6B充電時(shí)，Mo(鉬)箔接電源的負(fù)極C充電時(shí)，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(shí)，負(fù)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(fù)極，Mo作正極，正極反應(yīng)式為FeFe(CN)62Na2e=Na2FeFe(CN)6，故A正確；充電時(shí)，電池的負(fù)極接電源的負(fù)極，電池的正極接電源的正極，即Mo箔接電源的正極，故B錯(cuò)誤；充電時(shí)，屬于電解池，Na應(yīng)從左室移向右室，故C正確；負(fù)極上應(yīng)是2Mg4e2Cl=Mg2Cl22，通過0.2 mol電子時(shí)，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(shí)，N極發(fā)生氧化反應(yīng)C電池充電時(shí)，陰極反應(yīng)為L(zhǎng)ie=LiD電池充電時(shí)，接線柱B應(yīng)與外接直流電源的負(fù)極相連答案C解析銅鋰可充電電池，工作原理：放電時(shí)，金屬鋰是負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在充電時(shí)，電源的正極連接原電池的正極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，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(shí)，金屬鋰是負(fù)極，發(fā)生失電

10、子的氧化反應(yīng)，M是負(fù)極，N為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；充電時(shí)，陰極反應(yīng)和放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)互為逆過程，電極反應(yīng)為：Lie=Li，故C正確；充電時(shí)，接線柱A應(yīng)與M極相連，M是負(fù)極，所以A與外接電源的負(fù)極相連，故D錯(cuò)誤。8. 我國(guó)科學(xué)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(jī)溶劑作為電解液，鈉和負(fù)載碳鈉米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為：3CO24Na2Na2CO3C。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.放電時(shí)，ClOeq oal(,4)向負(fù)極移動(dòng)B.充電時(shí)釋放CO2，放電時(shí)吸收CO2C.放電時(shí)，正極反應(yīng)為：3CO24e=2COeq oal(2,3)CD.充電時(shí)，

11、正極反應(yīng)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(yīng)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(fù)極反應(yīng)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(yīng)，電極反應(yīng)為：2LiO22e=Li2O2，故A、B正確；電子從鋰電極流出，流經(jīng)外接導(dǎo)線，流入多孔電極；電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；金屬鋰電極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，電極反應(yīng)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(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是()A放電時(shí)NaCl在熔融電解質(zhì)中生成B充電時(shí)陰極反應(yīng)：Nae=NaC氯離子通過Al2O3(s)在兩電極間移動(dòng)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(yīng)，充電時(shí)陰極反應(yīng)：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(xué)特點(diǎn)，科學(xué)家發(fā)明了電動(dòng)勢(shì)法測(cè)水泥的初凝時(shí)間。此

13、法的原理如圖所示，總反應(yīng)為2CuAg2O=Cu2O2Ag。下列有關(guān)說法正確的是()A正極的電極反應(yīng)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(shí)，OH向Ag2O/Ag電極移動(dòng)D水泥固化過程中自由水分子減少，導(dǎo)致溶液中各離子濃度的變化，從而引起電動(dòng)勢(shì)變化答案D解析由電池反應(yīng)方程式2CuAg2O=Cu2O2Ag知，較不活潑的金屬銀作正極，電極反應(yīng)式為Ag2O 2eH2O=2Ag2OH，故A錯(cuò)誤；因?yàn)樵姵氐臉?gòu)成條件之一為自發(fā)的放熱的氧化還原反應(yīng)，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，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(cuò)誤；原電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，因此OH向Cu電極移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；水泥固化過程中，自由水分子減少，溶劑的量減少導(dǎo)致溶液中各離子濃度的變化，從而引起電動(dòng)勢(shì)變化，故D正確。12. Licht等科學(xué)家設(shè)計(jì)的AlMnOeq oal(,4)電池原理如圖所示，電池總反應(yīng)為AlMnOeq oal(,4)=AlOeq oal(,2)MnO2，下列說法正確的是()A電池工作時(shí)，K向負(fù)極區(qū)移動(dòng)BAl電極發(fā)生還原反應(yīng)C正極的電極反應(yīng)式為MnOeq oal(,4)4H3e=MnO22H2OD理論上電路中每通過1 mol

15、電子，負(fù)極質(zhì)量減小9 g答案D解析電池工作時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即K向正極移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)中鋁為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯(cuò)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(yīng)，即MnOeq oal(,4)2H2O3e=MnO24OH，故C錯(cuò)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(fù)極質(zhì)量減少9 g，故D正確。13. （2019濰坊上學(xué)期統(tǒng)考，12）根據(jù)光合作用原理，設(shè)計(jì)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(yīng)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(yīng)，則a電極為原電池的負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a電極為負(fù)極，b電極為正極，外電路電流方向應(yīng)從正極到負(fù)極，即ba，B項(xiàng)錯(cuò)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(yīng)式為：O22e2H=H2O2，C項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤。14. 鐵碳微電解技術(shù)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(guān)閉，可得到強(qiáng)還原性的H（氫原子）；若上端開口打開，并鼓入空氣，可得到強(qiáng)氧化性的OH（羥基自由基）。下列說法錯(cuò)誤的

17、是（）A.無論是否鼓入空氣，負(fù)極的電極反應(yīng)式均為Fe2e=Fe2B.不鼓入空氣時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為He=HC.鼓入空氣時(shí)，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(shí)，上端開口應(yīng)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(jìn)行中，如圖1是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置：該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為_；若維持電流強(qiáng)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(dòng)（填“左”或“右”）；若用陽(yáng)離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向移動(dòng)（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(diǎn)有_。（2）有人設(shè)想以N2