化學(xué)名師講練大一輪復(fù)習(xí)魯科新高考地區(qū)專用版高考熱點突破微課10

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。高考熱點突破微課10利用電池工作原理攻克新型電池一張圖讀懂原電池原理:(1)電子方向:從負極流出沿導(dǎo)線流入正極;(2)電流方向:從正極沿導(dǎo)線流向負極;(3)離子遷移方向:電解質(zhì)溶液中,陰離子向負極遷移,陽離子向正極遷移?！镜淅?2019·全國卷Ⅰ)利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如下所示。下列說法錯誤的是 ()A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法條件溫和,同時還可提供電能B.陰極區(qū),在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+2H++2MV+C.正極區(qū),固氮酶為催化劑,N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3D.電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負極區(qū)向正極區(qū)移動【審題流程】透過材料看本質(zhì),聯(lián)系舊知解新題?！窘馕觥窟xB。相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法選用酶作催化劑,條件溫和,同時利用MV+和MV2+的相互轉(zhuǎn)化,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故可提供電能,故A正確;左室為負極區(qū),MV+在負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成MV2+,電極反應(yīng)式為MV+eMV2+,放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應(yīng)生成H+和MV+,反應(yīng)的方程式為H2+2MV2+2H++2MV+,故B錯誤;右室為正極區(qū),MV2+在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成MV+,電極反應(yīng)式為MV2++eMV+,放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應(yīng)生成NH3和MV2+,故C正確;電池工作時,氫離子(即質(zhì)子)通過交換膜由負極向正極移動,故D正確。1.為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性,科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3DZn)可以高效沉積ZnO的特點,設(shè)計了采用強堿性電解質(zhì)的3DZnNiOOH二次電池,結(jié)構(gòu)如圖所示。電池反應(yīng)為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列說法錯誤的是 ()A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積,所沉積的ZnO分散度高B.充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)+OH(aq)eNiOOH(s)+H2O(l)C.放電時負極反應(yīng)為Zn(s)+2OH(aq)2eZnO(s)+H2O(l)D.放電過程中OH通過隔膜從負極區(qū)移向正極區(qū)【解析】選D。Zn作負極被氧化生成ZnO,三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積,沉積的ZnO分散度高,A正確;充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)電池反應(yīng)的充電過程可知,陽極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)+OH(aq)eNiOOH(s)+H2O(l),B正確;放電時負極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)電池反應(yīng)的放電過程可知,負極反應(yīng)為Zn(s)+2OH(aq)2eZnO(s)+H2O(l),C正確;放電時,電池內(nèi)部陽離子由負極移向正極,陰離子由正極移向負極,D錯誤。2.我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的NaCO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液,鈉和負載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應(yīng)為3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是 ()A.放電時,ClO4B.充電時釋放CO2,放電時吸收CO2C.放電時,正極反應(yīng)為3CO2+4e2CO32D.充電時,正極反應(yīng)為Na++eNa【解析】選D。放電時為原電池,而溶液中的陰離子移向電池的負極,故A項正確;由題干中的信息可以得出Na為電池的負極材料,因電池的總反應(yīng)為3CO2+4Na2Na2CO3+C,則電池放電時吸收CO2,充電時放出CO2,故B項正確;放電時CO2在正極放電,而充電時會在正極生成CO2,Na在電池的負極參與反應(yīng),在充電時又會在電池的負極生成,故C項正確,D項錯誤?！炯庸逃?xùn)練】1.(2020·張家口模擬)一種檢測空氣中甲醛(HCHO)含量的電化學(xué)傳感器的工作原理如圖所示。下列說法正確的是 ()A.傳感器工作時,工作電極電勢高B.工作時,H+通過交換膜向工作電極附近移動C.當導(dǎo)線中通過1.2×106mol電子,進入傳感器的甲醛為3×103mgD.工作時,對電極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH增大【解析】選D。HCHO在工作電極失電子被氧化,作原電池的負極,工作電極電勢低,A項錯誤;根據(jù)原電池工作原理易知,工作時,溶液中的陽離子(氫離子)向電源的正極移動,即對電極方向,B項錯誤;負極反應(yīng)為HCHO+H2O4eCO2+4H+,當電路中轉(zhuǎn)移1.2×106mol電子時,消耗HCHO的物質(zhì)的量為14×1.2×106mol=3.0×107mol,則HCHO質(zhì)量為3.0×107mol×30g·mol1=9×103mg,C項錯誤;工作時,對電極的電極反應(yīng)為4H++O2+4e2H2O,反應(yīng)后生成水,雖然有相同數(shù)量的氫離子從負極遷移過來,但是,由于溶液的體積增大,正極區(qū)溶液的酸性減弱,其pH增大(若忽略溶液的體積變化,則pH基本不變),D項正確。2.用于驅(qū)動潛艇的液氨液氧燃料電池示意圖如圖所示,有關(guān)說法正確的是 ()A.電極2發(fā)生氧化反應(yīng)B.電池工作時,Na+向負極移動C.電流由電極1經(jīng)外電路流向電極2D.電極1發(fā)生的電極反應(yīng)為2NH3+6OH6