(完整版)原電池高考精編及答案

#原電池精選試題(2010江蘇,8,)下列說法不正確的是()鉛蓄電池在放電過程中，負(fù)極質(zhì)量減小，正極質(zhì)量增加常溫下，反應(yīng)C(s)+CO2(g)—-2CO(g)不能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的AH>0一定條件下，使用催化劑能加快反應(yīng)速率并提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率相同條件下，溶液中Fe3+、Cu2+、Zn2+的氧化性依次減弱(2013江蘇，9，2分)Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時，下列說法正確的是()Mg電極是該電池的正極H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)石墨電極附近溶液的pH增大溶液中Cl-向正極移動3.(2013福建，11，6分)某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)閔2、co。其過程如下：A陽能■mCeO2(m-x)CeO2?xCe+xO2300V—>(m-x)CeO2?xCe+xH2O+xCO2￡mCeO2+xH2+xCO下列說法不正確的是()該過程中CeO2沒有消耗該過程實現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化C.右圖中AH]=AH2+AH3D.以CO和02構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO+4OH--2e-C+2H2O(2013安徽，10,6分)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiCl-KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為:PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。je^CLiCl-KGL鈣電接電離吒je^CLiCl-KGL鈣電接電離吒F列有關(guān)說法正確的是()A.正極反應(yīng)式:Ca+2Cl--2e-CaCl2放電過程中,Li+向負(fù)極移動每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成20.7gPb常溫時，在正負(fù)極間接上電流表或檢流計，指針不偏轉(zhuǎn)(2013天津，6,6分)為增強鋁的耐腐蝕性現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以A1作陽極、Pb作陰極，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下：電池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)電解電解池:2Al+3H2O:A12O3+3H2T

電解過程中，以下判斷正確的是（）電池電解池AH+移向Pb電極H+移向Pb電極B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正極:PbO2+4H++2e-Pb2++2H2O陽極:2A1+3H2O-6e-Al2O3+6H+D1—時何"時何6.（2013北京，7,6分）下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是（）水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極金屬護欄表面涂漆汽車底盤噴涂高分子膜地下鋼管連接鎂塊7.（2013課標(biāo)II,11,6分）“ZEBRA"蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯誤的是（）電池反應(yīng)中有NaCl生成電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價鋁離子正極反應(yīng)為:NiCl2+2e-^=Ni+2Cl-鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動（2013課標(biāo)I,10,6分）銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是（）處理過程中銀器一直保持恒重銀器為正極,Ag2S被還原生成單質(zhì)銀該過程中總反應(yīng)為2Al+3Ag2S^=6Ag+Al2S3黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl（2012海南,13）氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：（1,易）氮元素原子的L層電子數(shù)為；（2,易）NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼（N2H4）,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為（3,易）肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。已知：N2（g）+2O2（g）—N2O4（l）AH]=-19.5kJ.mol-1N2H4（l）+O2（g）—N2（g）+2H2O（g）AH2=-534.2kJ?mol-1寫出肼和n2o4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;（4,中）肼一空氣燃料電池是一種堿性電池該電池放電時，負(fù)極的反應(yīng)式為。（2010山東,28）硫一碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng)：SO2+2H2O+I2―H2SO4+2HI2HI—H2+I22H2SO4—2SO2+O2+2H2O（1,易）分析上述反應(yīng)，下列判斷正確的是。a.反應(yīng)III易在常溫下進行反應(yīng)I中SO2氧化性比HI強循環(huán)過程中需補充H2O循環(huán)過程產(chǎn)生ImolO2的同時產(chǎn)生ImolH2(2,中)一定溫度下，向1L密閉容器中加入1molHI(g),發(fā)生反應(yīng)II,H2物質(zhì)的量隨時間的變化如下圖所示。j/lVLisi0~2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)=。該溫度下,H2(g)+I2(g)''2HI(g)的平衡常數(shù)K=。相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則是原來的2倍。a.平衡常數(shù)HI的平衡濃度達(dá)到平衡的時間平衡時H2的體積分?jǐn)?shù)(3,)實驗室用Zn和稀硫酸制取H2,反應(yīng)時溶液中水的電離平衡移動(填“向左"“向右”或“不”)；若加入少量下列試劑中的,產(chǎn)生H2的速率將增大。a.NaNO3b.CuSO4c.Na2SO4d.NaHSO3(4)以H2為燃料可制作氫氧燃料電池。已知2H2(g)+O2(g)―2H2O(l)AH=-572kJ?mol-i某氫氧燃料電池釋放228.8kJ電能時，生成imol液態(tài)水，該電池的能量轉(zhuǎn)化率為。11.(2008山東,29)北京奧運會“祥云"火炬燃料是丙烷(C3H8),亞特蘭大奧運會火炬燃料是丙烯(c3h6)。(1,易)丙烷脫氫可得丙烯。已知:C3H8(g)—CH4(g)+elCH(g)+H2(g);AH]=156.6kJ?mol-iCH3CH-CH2(g)—CH4(g)+山JCH(g);AH2=32.4kJ?mol-i則相同條件下，反應(yīng)C3H8(g)—CH3CH-CH2(g)+H2(g)的AH=kJ?mol-i。(2,)以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入02和CO2,負(fù)極通入丙烷，電解質(zhì)是一一門匕熔融碳酸鹽。電池反應(yīng)方程式為;放電時移向電池的(填“正"或“負(fù)")極。(3,)碳?xì)浠衔锿耆紵蒀O2和H2O。常溫常壓下，空氣中的CO2溶于水，達(dá)到平衡時,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5x10-5mol?L-i。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離，則H2CO3'HCJ+H+的平衡常數(shù)K1=(已知:10-5.60=2.5X10七)。(4,)常溫下,0.1mol?L-iNaHCO3溶液的pH大于8,則溶液中c(H2CO3)c(C」)(填“〉”、“=”或“<”)，原因是—(用離子方程式和必要的文字說明)。12.(2011山東,29)科研、生產(chǎn)中常涉及鈉、硫及其化合物。(1,)實驗室可用無水乙醇處理少量殘留的金屬鈉，化學(xué)反應(yīng)方程式為。要清洗附著在試管壁上的硫可用的試劑是。(2,)下圖為鈉硫咼能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。該電池的工作溫度為320°C左右，電池反應(yīng)為2Na+xS—Na2Sx,正極的電極反應(yīng)式為。M(由Na2O和Al2O3制得)的兩個作用是。與鉛蓄電池相比，當(dāng)消耗相同質(zhì)量的負(fù)極活性物質(zhì)時，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的—倍。pTu(3,中)Na2S溶液中離子濃度由大到小的順序為,向該溶液中加入少量固體CuSO4,溶液pH(填“增大"“減小”或“不變”)。Na2S溶液長期放置有硫析出，原因為(用離子方程式表示)。

13.（2011四川,29）開發(fā)氫能是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦（FeS2）燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制h2so4,又能制h2。H.0H嚴(yán)20^-100T：HjSO^HIHI500T：分離器皿反應(yīng)據(jù)請回答下列問題：TOC\o"1-5"\h\z（1,易）已知IgFeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量,FeS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。（2,中）該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為。（3,易）用化學(xué)平衡移動的原理分析，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是。（4,難）用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負(fù)極材料（用MH表示）,NiO（OH）作為電池正極材料,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量、長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應(yīng)為：NiO(OH)+MH?Ni(OH)2+M電池放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為。充電完成時,Ni（OH）2全部轉(zhuǎn)化為NiO（OH）。若繼續(xù)充電將在一個電極產(chǎn)生O2,O2擴散到另一個電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時，陰極的電極反應(yīng)式為_。（2010安徽,27）鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰資源成為重要課題。某研究性學(xué)習(xí)小組對廢舊鋰離子電池正極材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上）進行資源回收研究，設(shè)計實驗流程如下：0iiii人過廿WCD加過盤過泄（1,易）第②步反應(yīng)得到的沉淀X的化學(xué)式為_。（2,中）第③步反應(yīng)的離子方程式是

(3,)第④步反應(yīng)后，過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實驗操作的角度給出兩種可能的原因：—、。(4,)若廢舊鋰離子電池正極材料含LiMn2O4的質(zhì)量為18.1g,第③步反應(yīng)中加入20.0mL3.Omol?L-i的H2SO4溶液，假定正極材料中的鋰經(jīng)反應(yīng)③和④完全轉(zhuǎn)化為Li2CO3,則至少有_gNa2CO3參加了反應(yīng)。(2013廣東，33，17分)化學(xué)實驗有助于理解化學(xué)知識，形成化學(xué)觀念，提高探究與創(chuàng)新能力，提升科學(xué)素養(yǎng)。在實驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進行相關(guān)實驗。下列收集Cl2的正確裝置是。A.A.將Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是。設(shè)計實驗比較Cl2和Br2的氧化性，操作與現(xiàn)象是：取少量新制氯水和CCl4于試管中，。能量之間可相互轉(zhuǎn)化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。完成原電池甲的裝置示意圖(見圖15),并作相應(yīng)標(biāo)注。要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。以銅片為電極之一,CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個燒杯中組裝原電池乙工作一段TOC\o"1-5"\h\z時間后，可觀察到負(fù)極。甲乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是,其原因是。根據(jù)犧牲陽極的陰極保護法原理為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕，在(2)的材料中應(yīng)選作陽極。(2013山東，28，12分)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是。a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3(2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng):2Cu2S+2H2SO4+5O2^=4CuSO4+2H2O,該反應(yīng)的還原劑是。當(dāng)1molO2發(fā)生反應(yīng)時，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為mol。向⑶右圖為電解精煉銀的示意圖，(填“a”或“b")極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為_。為處理銀器表面的黑斑(Ag2S),將銀器浸于鋁質(zhì)容器里的食鹽水中并與鋁接觸,Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag,食鹽水的作用是。17.(2013北京，26，14分)NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。NOx能形成酸雨，寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：。汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：945kJ?molJN心，——2X〔一63C)kl―mol-149SkJ?moF1^2N0(g)-20(g)①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

隨溫度升高，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢是。在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可有效降低NOx的排放。當(dāng)尾氣中空氣不足時,NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式：。當(dāng)尾氣中空氣過量時，催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaOo原因是,元素的金屬性逐漸增強，金屬氧化物對NOx的吸收能力逐漸增強。通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量，其工作原理示意圖如下：NiO電蠱0⑴-遼「就花國堆電岬質(zhì)2NiO電蠱0⑴-遼「就花國堆電岬質(zhì)2Pt電極上發(fā)生的是反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)o寫出NiO電極的電極反應(yīng)式：18.(2013課標(biāo)II,26,15分)鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構(gòu)造如圖(a)所示。圖(a)兩種干電池的構(gòu)造示意圖回答下列問題：普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應(yīng)為:Zn+2NH,Cl+2MnO°4Zn+2NH,Cl+2MnO°42Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH①該電池中，負(fù)極材料主要是,電解質(zhì)的主要成分是,正極發(fā)生的主要反應(yīng)是。②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點及其理由是圖(b)表示回收利用廢舊普通鋅錳電池的一種工藝(不考慮廢舊電池中實際存在的少量其他金屬)。黑色尚律淄合腳停、銅*碳轉(zhuǎn)牌水和豐黑色尚律淄合腳停、銅*碳轉(zhuǎn)牌水和豐(分類何悅鶴盤松貯箱紡侶，過as|化&鞫n圖(b)—種回收利用廢舊普通鋅錳電池的工藝圖(b)中產(chǎn)物的化學(xué)式分別為A,B。操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4。操作b中，綠色的K2MnO4溶液反應(yīng)后生成紫色溶液和一種黑褐色固體，該反應(yīng)的離子方程式為。采用惰性電極電解K2MnO4溶液也能得到化合物D,則陰極處得到的主要物質(zhì)是(填化學(xué)式)。19.(2013課標(biāo)I,28,15分)二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣(組成為h2、o和少量的CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應(yīng):甲醇合成反應(yīng)：(i)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)AH]=-90.1kJ?mol-1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH2=-49.0kJ?moLi水煤氣變換反應(yīng):CO(g)+H20(g)CO2(g)+H2(g)AH3=-41.1kJ?moLi甲醚合成反應(yīng):2CH3OH(g)^=CH3OCH3(g)+H20(g)AH4=-24.5kJ?mol-i回答下列問題:Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度A12O3的主要工藝流程是(以化學(xué)方程式表示)。分析二甲醚合成反應(yīng)(V)對于CO轉(zhuǎn)化率的影響。由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增加壓強對直接制備二甲醚反應(yīng)的影響⑷有研究者在催化劑(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、壓強為5.0MPa的條件下，由馬和CO直接制備二甲醚，結(jié)果如下圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93kW?h?kg-i)。若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為,一個二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化，可以產(chǎn)生個電子的電量；該電池的理論輸出電壓為1.20V,能量密度E=(列式計算。能量密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量1kW?h=3.6x10M)。20.(2013課標(biāo)I,27,15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鉆酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi++xe-LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。應(yīng)舊

鉀蟲『電池應(yīng)舊

鉀蟲『電池旗電

址弭Iq~進就=犁殛I區(qū)HJ囂一iijSnJig冰栩街:闿*常騷).廣冇機制-辯生同用一冰栩街:闿*常騷).廣冇機制-辯生同用一^p_「-石機梱T反翠題卜「水HKCoSq藩械〉■—CcCO^bi^回答下列問題：TOC\o"1-5"\h\zLiCo02中,Co元素的化合價為。寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。“酸浸”一般在80T下進行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式；可用鹽酸代替h2so4和h2o2的混合液，但缺點是。寫出“沉鉆”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。⑸充放電過程中，發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時電池反應(yīng)方程式。上述工藝中,“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是。在整個回收工藝中，可回收到的金屬化合物有(填化學(xué)式)。答案和解析1.AC2.C3.C4.D[5.D[6.A[7.B[8.B(1)5(2)2NH3+NaClO—N2H4+NaCl+H2O2N2H4(1)+N2O4(1)—3N2(g)+4H2O(g)AH=-1048.9kJ?mol-iN2H4+4OH--4e-—4H2O+N2?[(1)c(2)0.1mol?L-i?min-i64b(3)向右b(4)80%(1)124.2(2)C3H8+5O—3CO2+4H2O負(fù)(3)4.2x10-7mol?L-i30222

(4)>HCl+H2O」C'+H30+(或HCJC'+H+)、HC1+屯0—H2CO3+OH-,HC'的水解程度大于電離程度(1)2CH3CH2OH+2Na—2CH3CH2ONa+H2TCS2［或(熱)NaOH溶液］xS+2e-—電(或2Na++xS+2e—Na2Sx)離子導(dǎo)電(導(dǎo)電或電解質(zhì))和隔離鈉與硫4.5c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)減小2S2-+O2+2H2^'2SI+4OH-(1)4FeS2(s)+11O2(g)'''2Fe2O3(s)+8SO2(g);AH=-3408kJ/mol(2)2H2O+SO2—H2SO4+H2(3)減小H2濃度，使HI分解平衡正向移動，提高HI的分解率(4)①MH+OH--e-—'M+H2O②2H2O+O2+4e-—’4OH-(1)A1(OH)3(2)4LiMn2O4+4H++O28MnO2+4Li++2H2O(3)燒杯、漏斗、玻璃棒玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導(dǎo)致濾紙破損；漏斗中液面高于濾紙邊緣(其他合理答案均可)(4)6.4(或6.36)(1)①C②HC1O③向試管中滴加適量的NaBr溶液，振蕩，充分反應(yīng)后靜置分層，下層(有機層)呈橙紅色(2)①②電極逐漸溶解變細(xì)③甲Zn和CU2+不直接接觸，避免兩種物質(zhì)直接發(fā)生反應(yīng)，從而避免能量損失，提咼了電池效率，提供穩(wěn)定電流(3)Zn(1)b、d(2)Cu2S4H2(3)a2H++N+e-一NO2T+H2O(4)做電解質(zhì)溶液(或?qū)щ?(1)3NO2+H2O—2HNO3+NO(2)?N2(g)+O2(g)——2NO(g)AH=+