第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能練習(xí)題

第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一電池練習(xí)題2019-9-131.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()電子，示意圖如下所示。下列說法錯誤的是()Pd電極Pd電極b多孔電極 金屬氧化物電解質(zhì)一-多孔電極Pd電極Pd電極b多孔電極 金屬氧化物電解質(zhì)一-多孔電極氨、氮?dú)馐㈦娊獬谹.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)Hj2MV2+^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(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動2.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》^n(3D-Zn)可以高效沉積ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3D-Zn—NiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應(yīng)為Zn(s)+2NiOOH(s)+HO(l)<放電>ZnO(s)+2Ni(OH)(s)。2充電 2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2門。分散度高B.充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-NiOOH(s)+H2O(l)C.放電時負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)+2OH-(aq)-2e- ZnO(s)+H2O(l)D.放電過程中OH-通過隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)3.一種電化學(xué)制備NH3的裝置如圖所示,圖中陶瓷在高溫時可以傳輸H+。下列敘述錯誤的是()A.Pd電極b為陰極B.陰極的反應(yīng)式為:N2+6H++6e-——2NH3C.H+由陽極向陰極遷移口.陶瓷可以隔離n2和H2.在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2O-CO2混合氣體制備h2和CO是一種新的能源利用方式,基本原理如圖所示。下列說法不正確的是( )1

A.X是電源的負(fù)極 B.陰極的電極反應(yīng)式是:H2O+2e--H2+O2-CG2+2e--CO+O2-C.總反應(yīng)可表示為:H2O+CO2'h2+co+o2D.陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1：1.某化學(xué)課外活動小組擬用鉛蓄電池為直流電源，進(jìn)行電絮凝凈水的實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,下列敘述不正確的是 （ ）鉛蓄電池電解池A.X為金屬Pb,Y為PbO2鉛蓄電池電解池B.電解池陽極上被氧化的還原劑有Al和h2oC.電解池的總反應(yīng)為2Al+6H2O-2Al（OH）3+3H2fD.每消耗103.5gPb,理論上電解池陰極上有0.5molH2生成6.我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na—CO2二次電池。將NaClO4溶于有機(jī)溶劑作為電解液，鈉和負(fù)載碳納米管的銀網(wǎng)分別為電極材料，電池的總反應(yīng)為3CO2+4Na=^2Na2cO3+C。下列說法錯誤的是（ ）A.放電時，ClO-向負(fù)極移動4B.充電時釋放CO2，放電時吸收CO2C.放電時，正極反應(yīng)為：3CO+4e-=2CO2-+C23D.充電時，正極反應(yīng)為：Na++e-=Na非水電解質(zhì)高景物隔膜.一種可充電鋰-空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時，O2與Li+在多孔碳材料電極處生成LiR.l%=0或1）。下列說法正確的是（ ）非水電解質(zhì)高景物隔膜A.放電時，多孔碳材料電極為負(fù)極.放電時，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極C.充電時，電解質(zhì)溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移D.充電時，電池總反應(yīng)為Li2O2-工=2Li+（1—-）O28.某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，充電時Na2s4還原為Na2s。下列說法錯誤的是（）A.充電時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.放電時，a極的電極反應(yīng)式為：4S2--6e-=S42-C.充電時，陽極的電極反應(yīng)式為：3I--2e-=I3-D.M是陰離子交換膜

.硼化帆（VB2）-空氣電池是目前儲電能力最高的電池，電池示意圖如下。該電池工作時的反應(yīng)為4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5。下列說法正確的是（A.電極a為電池負(fù)極B.反應(yīng)過程中溶液的pH升高C.電池連續(xù)反應(yīng)過程中，選擇性透過膜采用陽離子選擇性膜D.VB2極的電極反應(yīng)式為：2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O).如圖為一種微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖，關(guān)于該電池?cái)⑹稣_的是（）)A.正極反應(yīng)式為MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2OB.微生物所在電極區(qū)放電時發(fā)生還原反應(yīng)C.放電過程中，H+從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)D.若用該電池給鉛蓄電池充電，MnO2電極質(zhì)量減少8.7g,則鉛蓄電池負(fù)極增重9.6g11.下列裝置由甲、乙兩部分組成（如圖所示），甲是將廢水中乙胺［H211.下列裝置由甲、乙兩部分組成（如圖所示），甲是將廢水中乙胺［H2N(CH2)2NH2］氧化為環(huán)境友好物質(zhì)形成的化學(xué)電源；乙是利用裝置甲模擬工業(yè)電解法來處理含Cr2O72-廢水，電解過程中溶液發(fā)生反應(yīng)：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。當(dāng)電池工作時，下列說法錯誤的是（）A.甲中H+透過質(zhì)子交換膜由左向右移動CC.D.B.乙池中Fe棒應(yīng)與甲池中的M極相連M極電極反應(yīng)式：H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2COJ+NJ+16H+若溶液中減少了0.01molCr2O72-,則電路中至少轉(zhuǎn)移了0.06mol電子

12.我國科研人員研制出一種室溫“可呼吸"Na-CO2電池。放電時該電池“吸入”CC2,充電時“呼出"COr吸入CO2時，其工作原理如右圖所示。吸收的全部CO2中，有/3轉(zhuǎn)化為Na12.我國科研人員研制出一種室溫“可呼吸"Na-CO2電池。放電時該電池“吸入”CC2,充電時“呼出"COr吸入CO2時，其工作原理如右圖所示。吸收的全部CO2中，有/3轉(zhuǎn)化為Na2c03固體沉積在多壁碳納米管（MWCNT）電極表面。下列說法正確的是（ ）“吸入”82時，鈉箔為正極“吸入”82時的正極反應(yīng)：4Na++3C02+4e-=2Na2C03+C“呼出”CO2時，Na+向多壁碳納米管電極移動J沉積物鈉箔\MWCNT電解質(zhì)CNaClO廣四甘醇二甲酶）D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每“呼出”22.4LCO2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.75mol.將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（）A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe-3e-=Fe3+B.鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C.活性炭的存在會加速鐵的腐蝕D.以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕.某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解溶質(zhì)溶液。下列說法正確的是（）A.Zn為電池的陰極 B.正極反應(yīng)式為2FeO/-+10H++6e-=Fe2O3+5H2OC.該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變 D.電池工作時OH-向負(fù)極遷移.我國古代青銅器工藝精湛，有很高的藝術(shù)價值和歷史價值。但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕，故對其進(jìn)行修復(fù)和防護(hù)具有重要意義。⑴如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。田多孔催化層出多孔粉狀銹①腐蝕過程中，負(fù)極是 （填圖中字母"a”或"b”或"c”）②環(huán)境中的Cl-擴(kuò)散到孔口，并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2（OH）3c1,其離子方程式為;

③若生成4.29gCu2(OH)3cl,則理論上耗氧體積為 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。16.某小組同學(xué)利用下圖所示裝置進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕原理的探究實(shí)驗(yàn)裝置分別進(jìn)行的操作現(xiàn)象鐵; -石墨棒二二二"fF省三骷NaCl溶液i.連好裝置一段時間后，向燒杯中滴加酚歐ii.連好裝置一段時間后，向燒杯中滴加K3［Fe(CN)6］溶液鐵片表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀(1)小組同學(xué)認(rèn)為以上兩種檢驗(yàn)方法,均能證明鐵發(fā)生了吸氧腐蝕。①實(shí)驗(yàn)i中的現(xiàn)象是 。②用電極反應(yīng)式解釋實(shí)驗(yàn)i中的現(xiàn)象:(2)查閱資料叫［Fe(CN)6］具有氧化性。①據(jù)此有同學(xué)認(rèn)為僅通過ii中現(xiàn)象不能證明鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕理由是一②進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行幾分鐘后的記錄如下:實(shí)驗(yàn)滴管試管現(xiàn)象1□國鐵片2mL0.5mol-L-1K3[Fe(CN)6]溶液iii.蒸餾水無明顯變化iv.1.0mol-L-1NaCl溶液鐵片表面產(chǎn)生大量藍(lán)色沉淀V.0.5mol-L-1Na2sO/溶液無明顯變化a.以上實(shí)驗(yàn)表明:在有存在條件下,K3［Fe(CN)6］溶液可以與鐵片發(fā)生反應(yīng)。b.為探究Cl-的存在對反應(yīng)的影響，小組同學(xué)將鐵片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗凈)后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)iii,發(fā)現(xiàn)鐵片表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。此補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)表明Cl-的作用是 。⑶有同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)仍不夠嚴(yán)謹(jǐn)。為進(jìn)一步探究K3［Fe(CN)6］的氧化性對實(shí)驗(yàn)ii結(jié)果的影響,又利用(2)中裝置繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。其中能證實(shí)以上影響確實(shí)存在的是 (填字母序號)。實(shí)驗(yàn)試劑現(xiàn)象A酸洗后的鐵片、K3［Fe(CN)6］溶液(已除O2)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀B酸洗后的鐵片、K3［Fe(CN)6］和NaCl混合溶液(未除O2)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀C鐵片、K3［Fe(CN)6］和NaCl混合溶液(已除O2)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀D鐵片、K3［Fe(CN)6］和鹽酸混合溶液(已除O2)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀(4)綜合以上實(shí)驗(yàn)分析，利用實(shí)驗(yàn)ii中試劑能證實(shí)鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的實(shí)驗(yàn)方案是連好裝置一段時間后，取鐵片(負(fù)極)附近溶液于試管中,(回答相關(guān)操作、現(xiàn)象),則說明負(fù)極附近溶液中產(chǎn)生了Fe2+,即發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。.FeCl3具有凈水作用，但腐蝕設(shè)備，所以工業(yè)上常選用電浮選凝聚法處理污水。其原理是保持污水的pH在5.0?6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3沉淀。某課外興趣小組用電浮選凝聚法處理污水,設(shè)計(jì)如圖所示裝置示意圖。

⑴實(shí)驗(yàn)時若污水中離子濃度較小,導(dǎo)電能力較差，產(chǎn)生氣泡速率緩慢，無法使懸浮物形成浮渣。此時,應(yīng)向污水中加入適量的(填序號)。ABaSq B.CH3cH20H C.Na2sq D.Na0H(2)電解池陽極發(fā)生了兩個電極反應(yīng)，其中一個反應(yīng)生成一種無色氣體，則陽極的電極反應(yīng)式分別是：［.,11.。(3)電極反應(yīng)I和H的生成物反應(yīng)得到Fe(OH)3沉淀的離子方程式是 。(4)該燃料電池以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),CH4為燃料，空氣為氧化劑,稀土金屬材料為電極。為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時必須有部分A物質(zhì)參與循環(huán)(見圖)。A物質(zhì)的化學(xué)式是 。.為實(shí)現(xiàn)廢舊普通干電池中鋅與MnO2的同時回收，某研究小組設(shè)計(jì)了如圖2的實(shí)驗(yàn)探究裝置:KOI語港komWMZnSO^M潦0,的泡KOI語港komWMZnSO^M潦0,的泡口搭fit回答下列問題：(1)燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是 ,圖2是將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，負(fù)極的電極反應(yīng)為。(2)閉合開關(guān)K后，鋁電極上的產(chǎn)物是 ，一段時間后陽極附近溶液的pH(填“增大”“不變”或“減小”)，電解ZnSO4、MnSO4的混合溶液的總反應(yīng)方程式為。(3)假定燃料電池中每個負(fù)極消耗2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CH4產(chǎn)生的能量均完全轉(zhuǎn)化為電能，電解池中回收制得19.5g單質(zhì)Zn,電解池的能量利用率為 。第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一電池 練習(xí)題1--5：BDADC6--10:DDDDA11--14:BBCD.(1)①c ②2Cu2++3OH-+Cl--Cu2(OH)3cli ③0.448.(1)①石墨棒附近溶液變紅②O2+4e-+2H2O—4OH- (2)①K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化為Fe2+,會干擾由于電化學(xué)腐蝕負(fù)極生成的Fe2+的檢驗(yàn)②a.Cl-b.破壞鐵片表面的氧化膜(3)AC(4)滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀.(1)C(2)Fe-2e-=Fe2+4OH--4e--2H2O+O2T(3)4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)J+8H+(4)CO2.(1)能量轉(zhuǎn)換效率高、環(huán)境友好(答案合理即可)CH4-8e-+10OH--C-+7H2O(2)鋅(或Zn)減小Zn2++Mn2++2H2O-Zn+MnO2+4H+(3)75%第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一電池 練習(xí)題1--5：BDADC 6--10:DDDDA11--14:BBCD.(1)①c ②2Cu2++3OH-+Cl--Cu2(OH)3cli ③0.448.(1)①石墨棒附近溶液變紅②O2+4e-+2H2O=4OH-