【學(xué)海導(dǎo)航】安徽省高中化學(xué)（第1輪）總復(fù)習(xí) 第9章第32課時(shí) 化學(xué)電源（2）課件 新人教

第九章電化學(xué)基礎(chǔ)第課時(shí)32化學(xué)電源(2)1一、選擇題(每小題7分，共49分)1.目前科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出便攜式固體氧化物燃料電池，它以烷烴氣體為燃料，每填充一次燃料，可以連續(xù)幾小時(shí)，甚至幾十小時(shí)地輸出50W的電力。這種電池的一極通入的是空氣，而另一極通入烷烴氣體，電解質(zhì)是一種固態(tài)氧化物，該固體氧化物在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2－。假設(shè)該烷烴使用的是甲烷，下列對(duì)該燃料電池的說(shuō)法正確的是()2A．在熔融電解質(zhì)中，O2－由負(fù)極移向正極B．通甲烷的電極為電池正極C．負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH4＋4O2－CO2＋2H2O＋8e－D．電路中每流過(guò)1mol電子，約有5.6L甲烷被完全氧化C32.有一種鋰電池，用金屬鋰和石墨作電極材料，電解質(zhì)溶液是由四氯化鋁鋰溶解在亞硫酰氯(SOCl2)中形成，電池的總反應(yīng)式為8Li＋3SOCl26LiCl＋Li2SO3＋2S，則下列敘述正確的是()4A．用該電池電解CuCl2溶液產(chǎn)生2.24LCl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，有0.1mol電子轉(zhuǎn)移B．金屬鋰作電池的負(fù)極，石墨作電池的正極，加入硫酸可提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性C．電池工作(放電)過(guò)程中，SOCl2被還原為L(zhǎng)i2SO3D．電池工作過(guò)程中，負(fù)極消耗鋰與正極區(qū)的硫的質(zhì)量之比為7∶8D53.一種新型的燃料電池，它以多孔鎳板為電極插入KOH溶液中，然后分別向兩極通入乙烷和氧氣，其總反應(yīng)為2C2H6＋7O2＋8KOH4K2CO3＋10H2O。有關(guān)此電池的推斷正確的是()A．負(fù)極反應(yīng)為14H2O＋7O2＋28e－________28OH－B．放電一段時(shí)間后，負(fù)極周圍的pH升高C．理論上消耗1molC2H6，電路上轉(zhuǎn)移的電子為14molD．放電過(guò)程中，K＋向負(fù)極移動(dòng)C64.鋰離子電池已經(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)：C6Li－xe－C6Li1－x＋xLi＋(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)正極反應(yīng)：Li1－xMO2＋xLi＋＋xe－LiMO2(LiMO2表示含鋰的過(guò)渡金屬氧化物)7下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．鋰離子電池充電時(shí)電池反應(yīng)為C6Li＋Li1－xMO2LiMO2＋C6Li1－xB．電池反應(yīng)中，鋰、鋅、銀、鉛各失去4mol電子，金屬鋰所消耗的質(zhì)量最小C．鋰離子電池放電時(shí)電池內(nèi)部Li＋向負(fù)極移動(dòng)D．鋰離子電池充電時(shí)陰極反應(yīng)為C6Li1－x＋xLi＋＋xe－C6LiBD85.不久前，某海軍航空站安裝了一臺(tái)250kW的MCFC型燃料電池。該電池可同時(shí)供應(yīng)電和水蒸氣，其工作溫度為600℃～700℃，所用燃料為H2，電解質(zhì)為熔融的K2CO3。已知該電池的總反應(yīng)為2H2＋O22H2O，負(fù)極反應(yīng)為H2＋CO32－－2e－H2O＋CO2，則下列推斷正確的是()9A．正極反應(yīng)為4OH－O2＋2H2O＋4e－B．放電時(shí)CO32－向負(fù)極移動(dòng)C．電池供應(yīng)1mol水蒸氣，轉(zhuǎn)移電子4molD．氫氧燃料電池的H2和O2都貯存在電池中B106.市場(chǎng)上經(jīng)經(jīng)常見(jiàn)到到的標(biāo)記記為L(zhǎng)i－ion的電池稱稱為“鋰鋰離子電電池”。。它的負(fù)負(fù)極材料料是金屬屬鋰和碳碳的復(fù)合合材料(碳作為金金屬鋰的的載體)，電解質(zhì)質(zhì)為一種種能傳導(dǎo)導(dǎo)Li＋的高分子子材料。。這種鋰鋰離子電電池的電電池反應(yīng)應(yīng)式為：：Li＋2Li0.35NiO22Li0.85NiO2放電充電11下列說(shuō)法法不正確的是()A．放電時(shí)時(shí)，負(fù)極極的電極極反應(yīng)式式：Li－e－Li＋B．充電時(shí)時(shí)，Li0.85NiO2既發(fā)生氧氧化反應(yīng)應(yīng)又發(fā)生生還原反反應(yīng)C．該電池池不能用用水溶液液作為電電解質(zhì)D．放電過(guò)過(guò)程中Li＋向負(fù)極移移動(dòng)D127.下圖是一一種正在在投入生生產(chǎn)的大大型蓄電電系統(tǒng)的的原理圖圖。電池池中的左左右兩側(cè)側(cè)為電極極，中間間為離子子選擇性性膜，在在電池放放電和充充電時(shí)該該膜只允允許鈉離離子通過(guò)過(guò)。電池池充、放放電的化化學(xué)反應(yīng)應(yīng)方程式式為2Na2S2＋NaBr3Na2S4＋3NaBr，下列關(guān)于于此電池說(shuō)說(shuō)法正確的的是()D13A．充電的過(guò)過(guò)程中當(dāng)0.1molNa＋通過(guò)離子交交換膜時(shí)，，導(dǎo)線通過(guò)過(guò)0.2mol電子B．電池放電電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為為3NaBr－2e－NaBr3＋2Na＋C．充電過(guò)程程中鈉離子子從右到左左通過(guò)離子子交換膜D．放電過(guò)程程中鈉離子子從右到左左通過(guò)離子子交換膜14二、非選擇擇題(有4小題，共共51分)8.(10分)Li－SOCl2電池可用于于心臟起搏搏器。該電電池的電極極材料分別別為鋰和碳碳，電解液液是LiAlCl4－SOCl2。電池的總總反應(yīng)可表表示為：4Li＋2SOCl24LiCl＋S＋SO2。請(qǐng)回答下列列問(wèn)題：(1)電池的負(fù)極極材料為_(kāi)___，發(fā)生的電電極反應(yīng)為為_(kāi)__________________。LiLi－e－Li＋15＋4e－4Cl－＋S＋SO2(2)電池正極發(fā)發(fā)生的電極極反應(yīng)為_(kāi)_______________________________________。(3)SOCl2易揮發(fā)，實(shí)實(shí)驗(yàn)室中常常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果果把少量水水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)現(xiàn)象是________________________，反應(yīng)的化化學(xué)方程式式為_(kāi)______________________________。2SOCl2出現(xiàn)白霧，，有刺激性性氣體生成成SOCl2＋H2OSO2↑＋2HCl↑↑16(4)組裝該電池池必須在無(wú)無(wú)水、無(wú)氧氧的條件下下進(jìn)行，原原因是_____________________________________________________________________。因?yàn)闃?gòu)成電電池的兩個(gè)個(gè)電極主要要成分Li能和氧氣、、水反應(yīng)，，且SOCl2也與水反應(yīng)應(yīng)17分析反應(yīng)的化合價(jià)變化，可得Li為還原劑，SOCl2為氧化劑。(1)負(fù)極材料為L(zhǎng)i(還原劑)，Li－e－Li＋。(2)正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng)式得到：2SOCl2＋4e－

4Cl－＋S＋SO2。(3)題中給出有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物，則沒(méi)有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物應(yīng)為SO2和HCl，所以現(xiàn)象應(yīng)該為出現(xiàn)白霧和有刺激性氣體生成。(4)因?yàn)闃?gòu)成電池的兩個(gè)電極主要成分Li能和氧氣水反應(yīng)，且SOCl2也與水反應(yīng)。189.(18分)有7種物質(zhì)：NH3、Mn2O3、ZnCl2、MnO2、NH4Cl、Zn和H2O，分別是鋅鋅-錳電池中氧氧化還原反反應(yīng)的反應(yīng)應(yīng)物和生成成物。(1)①完成并配平平該氧化還還原方程式式：__Zn＋__MnO2＋__NH4Cl_________ZnCl2＋__Mn2O3＋__H2O＋__NH3②若有17.4g氧化劑參與與反應(yīng)，則則電子轉(zhuǎn)移移數(shù)目為_(kāi)_____________個(gè)。0.2×6.02××1023122111219(2)普通鋅-錳干電池是是利用上述述反應(yīng)原理理設(shè)計(jì)的，，其結(jié)構(gòu)如如圖所示。?；卮鹣铝辛袉?wèn)題：20①正極電極反反應(yīng)為_(kāi)____________________________________________。②普通鋅-錳電池的缺缺點(diǎn)是電量量小、放電電電流弱。。為增大放放電電流，，改進(jìn)的方方法是_______________。Mn2O3＋2NH3＋H2O鋅片改為鋅鋅粉2MnO2＋2NH4＋＋2e－21(3)某同學(xué)用廢廢干電池內(nèi)內(nèi)的黑色固固體進(jìn)行如如圖所示實(shí)實(shí)驗(yàn)：22①圖中操作作②中過(guò)濾濾時(shí)玻璃棒棒的作用：：________；②操作④加加入③中所所得濾渣，，試管中迅迅速產(chǎn)生能能使帶火星星的木條復(fù)復(fù)燃的氣體體，由此推推測(cè)濾渣含含有___________(填填寫(xiě)名稱)，試管中中發(fā)生反應(yīng)應(yīng)的化學(xué)方方程式：___________________________________；；引流2H2O2MnO22H2O＋O2↑二氧化錳23③已知氯化鋅鋅與稀氨水水反應(yīng)先生生成Zn(OH)2白色沉淀，，Zn(OH)2可以溶于稀稀氨水生成成可溶性的的Zn(NH3)4(OH)2；操作②的的濾液主要要成分為氯氯化鋅，請(qǐng)請(qǐng)完成下列列確認(rèn)：[驗(yàn)證(操作)過(guò)程]：________________________；[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]：__________________________________________。取少量濾液液逐滴滴入入稀氨水先有白色沉沉淀、滴入入過(guò)量稀氨氨水后白色色沉淀溶解解2410.(15分)新型鋰離子子電池在新新能源的開(kāi)開(kāi)發(fā)中占有有重要地位位，可用作作節(jié)能環(huán)保保電動(dòng)汽車車的動(dòng)力電電池。磷酸酸亞鐵鋰(LiFePO4)是新型鋰離離子電池的的首選電極極材料，它它的制備方方法如下：：方法一：將將碳酸鋰、、乙酸亞鐵鐵[(CH3COO)2Fe]、磷酸二氫氫銨按一定定比例混合合、充分研研磨后，在在800℃左右、惰性性氣體氛圍圍中煅燒制制得晶態(tài)磷磷酸亞鐵鋰鋰，同時(shí)生生成的乙酸酸及其他產(chǎn)產(chǎn)物均以氣氣體逸出。。25方法二：將將一定濃度度的磷酸二二氫銨、氯氯化鋰混合合溶液作為為電解液，，以鐵棒為為陽(yáng)極，石石墨為陰極極，電解析析出磷酸亞亞鐵鋰沉淀淀。沉淀經(jīng)經(jīng)過(guò)濾、洗洗滌、干燥燥，在800℃左右右、惰性氣氣體氛圍中中煅燒制得得晶態(tài)磷酸酸亞鐵鋰。。在鋰離子電電池中，需需要一種有有機(jī)聚合物物作為正負(fù)負(fù)極之間鋰鋰離子遷移移的介質(zhì)，，該有機(jī)聚聚合物的單單體之一(用M表示示)的結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)式如下下：26請(qǐng)回答下列列問(wèn)題：(1)上述兩種方方法制備磷磷酸亞鐵鋰鋰的過(guò)程都都必須在惰惰性氣體氛氛圍中進(jìn)行行。其原因因是________________________________。(2)在方法法一所所發(fā)生生的反反應(yīng)中中，除除生成成磷酸酸亞鐵鐵鋰、、乙酸酸外，，還有有_____________________(填化學(xué)學(xué)式)生成。。(3)在方法法二中中，陽(yáng)陽(yáng)極生生成磷磷酸亞亞鐵鋰鋰的電電極反反應(yīng)式式為_(kāi)________________________________。為了防防止亞亞鐵化化合物物被氧氧化Fe＋H2PO4－＋Li＋－2e－LiFePO4＋2H＋CO2、H2O、NH327(4)寫(xiě)出M與足量量氫氧氧化鈉鈉溶液液反應(yīng)應(yīng)的化化學(xué)方方程式式：28(5)已知該該鋰離離子電電池在在充電電過(guò)程程中，，陽(yáng)極極的磷磷酸亞亞鐵鋰鋰生成成磷酸酸鐵，，則該該電池池放電電時(shí)正正極的的電極極反應(yīng)應(yīng)式為為_(kāi)________________________________。FePO4＋Li＋＋e－LiFePO429本題結(jié)結(jié)合生生活中中常見(jiàn)見(jiàn)的環(huán)環(huán)保型型電池池作為為切入入點(diǎn)，，充分分體現(xiàn)現(xiàn)了高高考題題貼近近生活活和社社會(huì)的的特點(diǎn)點(diǎn)。題目中中鋰離離子電電池從從生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程程，還還有中中間有有機(jī)聚聚合物物傳導(dǎo)導(dǎo)鋰離離子，，都很很新穎穎，考考查了了利用用質(zhì)量量守恒恒定律律進(jìn)行行物質(zhì)質(zhì)推斷斷，以以及電電解原原理的的應(yīng)用用，電電極反反應(yīng)式式的書(shū)書(shū)寫(xiě)，，結(jié)合合有機(jī)機(jī)物的的結(jié)構(gòu)構(gòu)考查查有機(jī)機(jī)物的的性質(zhì)質(zhì)。30由于二二價(jià)鐵鐵易被被氧化化故在在惰性性氣氛氛中進(jìn)進(jìn)行，，方法法一中中Li2CO3＋(CH3COO)2Fe＋(NH4)H2PO4——LiFePO4＋……其余物物質(zhì)在在800℃℃均以氣氣體放放出，，故只只可能能是CO2、H2O、NH3；方法法二中中陽(yáng)極極用鐵鐵產(chǎn)物物是LiFePO4，所以以反應(yīng)應(yīng)式為為Fe＋Li＋＋H2PO4－－2e－__________LiFePO4＋2H＋；31分子中中含有有酯基基，在在NaOH存在的的條件件下水水解生生成鹽鹽和醇醇，故故充分分反應(yīng)應(yīng)的方方程式式為＋Na2CO3＋CH3OH，電電池池放放電電的的正正極極反反應(yīng)應(yīng)式式為為FePO4＋Li＋＋e－LiFePO4，發(fā)發(fā)生生還還原原反反應(yīng)應(yīng)。。3211.(8分)蓄電電池池是是一一種種可可以以反反復(fù)復(fù)充充電電、、放放電電的的裝裝置置。。有有一一種種蓄蓄電電池池在在充充電電和和放放電電時(shí)時(shí)發(fā)發(fā)生生的的反反應(yīng)應(yīng)是是NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2。(1)若此此蓄蓄電電池池放放電電時(shí)時(shí)，，該該電電池池某某一一電電極極發(fā)發(fā)生生還還原原反反應(yīng)應(yīng)的的物物質(zhì)質(zhì)是是____(填序序號(hào)號(hào))。A．NiO2B．FeC．Fe(OH)2D．Ni(OH)2放電充電A33(2)用此蓄電池分分別電解以下下兩種溶