2023版高三一輪總復(fù)習(xí)化學(xué)魯科版：課時(shí)分層作業(yè)28 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池

1、PAGE PAGE 7課時(shí)分層作業(yè)(二十八)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池1如圖所示是幾種常見(jiàn)的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()A上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池B干電池工作時(shí)，H向鋅筒移動(dòng)C鉛蓄電池工作過(guò)程中，每通過(guò)2 mol電子，負(fù)極質(zhì)量減輕207 gD氫氧燃料電池的正極反應(yīng)一定是O24e2H2O=4OH答案A2. 課堂學(xué)習(xí)中，同學(xué)們利用鋁條、鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流表、橙汁、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置B原電池由電極、電解質(zhì)溶液和導(dǎo)線等組成C圖中a極為鋁條、b極為鋅片時(shí)，導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生電流D圖中a極為鋅片、b極為銅片時(shí)，電子由銅片

2、通過(guò)導(dǎo)線流向鋅片答案D3由我國(guó)科學(xué)家研發(fā)成功的鋁錳電池是一種比能量很高的新型干電池，以氯化鈉和稀氨水混合溶液為電解質(zhì)，鋁和二氧化錳石墨為兩極，其電池反應(yīng)為Al3MnO23H2O=3MnOOHAl(OH)3。下列有關(guān)該電池放電時(shí)的說(shuō)法不正確的是 ()A二氧化錳石墨為電池正極B負(fù)極反應(yīng)式為Al3e3NH3H2O=Al(OH)33NHeq oal(,4)COH不斷由正極向負(fù)極移動(dòng)D每生成1 mol MnOOH轉(zhuǎn)移2 mol電子D每生成1 mol MnOOH轉(zhuǎn)移1 mol e，D項(xiàng)不正確。4如圖所示原電池的鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液，電池工作一段時(shí)間后，甲燒杯中溶液顏色不斷變淺。下列敘述中正確的是(

3、)Ab極是電池的正極B甲燒杯中K經(jīng)鹽橋流向乙燒杯C甲燒杯中溶液的pH逐漸減小D電池的總反應(yīng)離子方程式為MnOeq oal(,4)5Fe28H=Mn25Fe34H2OD由甲燒杯中溶液顏色不斷變淺，可知KMnO4中Mn元素的化合價(jià)降低，得到電子，F(xiàn)e元素的化合價(jià)升高，失去電子，則b為負(fù)極，a為正極，所以總的電極反應(yīng)式為2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O。由于Fe2在b電極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以b極是電池的負(fù)極，A錯(cuò)誤；K向正極移動(dòng)，所以K從鹽橋流向甲燒杯，B錯(cuò)誤；甲燒杯中a電極上MnOeq oal(,4)獲得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，Mn元素

4、的化合價(jià)降低，電極反應(yīng)為MnOeq oal(,4)8H5e=Mn24H2O，所以甲燒杯中溶液的pH逐漸增大，C錯(cuò)誤。5(雙選)某燃料電池主要構(gòu)成要素如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A電池可用于乙醛的制備Bb電極為正極C電池工作時(shí)，a電極附近pH降低Da電極的反應(yīng)式為O24e4H=2H2OADB項(xiàng)，b電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，a電極反應(yīng)消耗H，pH升高，錯(cuò)誤。6(2020全國(guó)卷，T12)一種高性能的堿性硼化釩(VB2)空氣電池如圖所示，其中在VB2電極發(fā)生反應(yīng)：VB216OH11e=VOeq oal(3,4)2B(OH)eq oal(,4)4H2O。該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A

5、負(fù)載通過(guò)0.04 mol電子時(shí)，有0.224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2參與反應(yīng)B正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高C電池總反應(yīng)為4VB211O220OH6H2O=8B(OH)44VOeq oal(3,4)D電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極B由題給信息知VB2電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則VB2電極為負(fù)極，復(fù)合碳電極為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O24e2H2O= 4OH，電池總反應(yīng)方程式為4VB211O220OH6H2O=8B(OH)44VOeq oal(3,4)。正極生成OH，負(fù)極消耗OH，正極區(qū)溶液的pH升高，負(fù)極區(qū)溶液的pH降低，B項(xiàng)錯(cuò)誤。7. 如圖

6、所示，是原電池的裝置圖。請(qǐng)回答：(1)若溶液C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B電極材料為Fe且作負(fù)極，則A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)；反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后溶液C的pH將_(填“升高”“降低”或“基本不變”)。(2)若需將反應(yīng)：Cu2Fe3=Cu22Fe2設(shè)計(jì)成如上圖所示的原電池裝置，則A(負(fù))極材料為_(kāi)，B(正)極材料為_(kāi)，溶液C為_(kāi)。(3)若C為CuCl2溶液，Zn是_極，Cu極發(fā)生_反應(yīng)，電極反應(yīng)為_(kāi)。溶液中c(Cu2)_(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)CO與H2反應(yīng)還可制備CH3OH，CH3OH可作為燃料使用，用CH3OH和O2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖

7、所示：電池總反應(yīng)為2CH3OH3O2=2CO24H2O，則c電極是_(填“正極”或“負(fù)極”)，c電極的反應(yīng)方程式為_(kāi)。若線路中轉(zhuǎn)移2 mol電子，則上述CH3OH燃料電池，消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)L。解析(1)鐵作負(fù)極，則該原電池反應(yīng)是鐵與稀硫酸置換氫氣的反應(yīng)，所以正極反應(yīng)是氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H2e=H2；溶液中氫離子放電，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，pH升高。(2)Cu2Fe3=Cu22Fe2設(shè)計(jì)成如題圖所示的原電池裝置，根據(jù)化學(xué)方程式中物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)類型判斷，Cu發(fā)生氧化反應(yīng)，作原電池的負(fù)極，所以A極材料是Cu，B極材料是比Cu不活潑的導(dǎo)電物質(zhì)如石墨、Ag等。溶液C

8、中含有Fe3，如FeCl3溶液。(3)Zn比較活潑，在原電池中作負(fù)極，Cu作正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，Cu2在正極得到電子變成Cu，電極反應(yīng)為Cu22e=Cu，Cu2發(fā)生還原反應(yīng)，則c(Cu2)變小。(4)根據(jù)圖中的電子流向知c是負(fù)極，甲醇發(fā)生氧化反應(yīng)：CH3OH6eH2O=CO26H，線路中轉(zhuǎn)移2 mol電子時(shí)消耗氧氣0.5 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為11.2 L。答案(1)2H2e=H2升高(2)Cu石墨FeCl3溶液(3)負(fù)還原Cu22e=Cu變小(4)負(fù)極CH3OH6eH2O=CO26H11.28某新型可充電電池構(gòu)造如圖所示，工作時(shí)(需先引發(fā)鐵和氯酸鉀的反應(yīng)，從而使LiClKCl共晶鹽熔化

9、)某電極(記為X)的反應(yīng)式之一為xLixeLiV3O8=Li1xV3O8。下列說(shuō)法正確的是()A放電時(shí)，正極上的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=LiB放電時(shí)，總反應(yīng)式為xLiLiV3O8=Li1xV3O8C充電時(shí)，X電極與電源負(fù)極相連D充電時(shí)，X電極的質(zhì)量增加B由題干所給電極反應(yīng)式可知X電極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，故X電極是正極，結(jié)合題圖知，X電極是LiV3O8，則LiSi合金是負(fù)極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=Li，結(jié)合X電極的電極反應(yīng)式可知放電時(shí)總反應(yīng)式為xLiLiV3O8=Li1xV3O8，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；充電時(shí)，X電極應(yīng)與電源正極相連，C項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，X電極的電極反應(yīng)與放電時(shí)X電極的電極反應(yīng)互為

10、逆反應(yīng)，則充電時(shí)X電極的質(zhì)量減輕，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9(2021福建?？?一種新型鎂硫二次電池的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A使用堿性電解質(zhì)水溶液B放電時(shí)，正極反應(yīng)包括3Mg2MgS86e=4MgS2C使用的隔膜是陽(yáng)離子交換膜D充電時(shí)，電子從Mg電極流出CA.堿性電解質(zhì)水溶液中負(fù)極生成的Mg2會(huì)生成Mg(OH)2沉淀，降低電池效率，錯(cuò)誤；B.放電時(shí)為原電池，原電池正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，包括3Mg2MgS86e=4MgS2，錯(cuò)誤；C.據(jù)圖可知Mg2要通過(guò)隔膜移向正極參與電極反應(yīng)，所以使用的隔膜是陽(yáng)離子交換膜，正確；D.放電時(shí)，Mg電極發(fā)生氧化反應(yīng)，充電時(shí)，Mg電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即電子

11、流入Mg電極，錯(cuò)誤。10(2021大連高三一模)沉積物微生物燃料電池可處理含硫廢水，其工作原理如圖。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A碳棒b極電勢(shì)比碳棒a極電勢(shì)高B光照強(qiáng)度對(duì)電池的輸出功率無(wú)影響C碳棒b電極反應(yīng)式為O24e4H=2H2OD酸性增強(qiáng)不利于菌落存活，工作一段時(shí)間后，電池效率降低B根據(jù)氫離子的流向可知碳棒b為正極，光合菌產(chǎn)生的O2的電子結(jié)合H得到H2O，碳棒a為負(fù)極，F(xiàn)eSx在硫氧化菌的作用下被氧化為S，S在硫氧化菌的作用下被氧化為硫酸根離子。B.光照強(qiáng)度越強(qiáng)，光合作用越強(qiáng)，產(chǎn)生的氧氣越多，電池的輸出功率越大，即光照強(qiáng)度對(duì)電池的輸出功率有影響，錯(cuò)誤。11我國(guó)科學(xué)家利用光能處理含苯酚(OH)廢水

12、，裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()Aa極電勢(shì)高于b極電勢(shì)Ba極的電極反應(yīng)式為OH2e2H=H2OCH由區(qū)移向區(qū)，區(qū)溶液的pH增大D若有2 mol電子通過(guò)導(dǎo)線，區(qū)混合液體質(zhì)量增大2 gC從圖中可以看出，該裝置為原電池裝置，苯酚在a極得電子，被還原，所以a極為正極，b極為負(fù)極。C.氫離子向陽(yáng)極移動(dòng)，負(fù)極反應(yīng)為HxWO3xe=WO3xH，a極消耗的氫離子和b極產(chǎn)生的氫離子相等，pH不變，錯(cuò)誤。12某乙烯熔融鹽燃料電池工作原理如圖所示，則正、負(fù)極的電極反應(yīng)式分別為_(kāi)、_；從理論上講，為使電解質(zhì)中c(COeq oal(2,3)保持不變，進(jìn)入石墨電極上的CO2與石墨電極上生成的CO2的物質(zhì)的量之比是_；當(dāng)消耗16 g O2時(shí)，則消耗乙烯_ g。解析負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，乙烯在負(fù)極上轉(zhuǎn)化為CO2、H2O，負(fù)極的電極反應(yīng)式為C2H46COeq oal(2,3)12e=8CO22H2O。為使電解質(zhì)中c(COeq oal(2,3)保持不變，負(fù)極消耗的COeq oal(2,3)應(yīng)與正極上生成的COeq oal(2