2022年高中化學(xué)232　化學(xué)電源智能優(yōu)化訓(xùn)練蘇教版必修2

1．2022年福州高一檢測據(jù)報道，氫氧燃料電池公交汽車已經(jīng)駛上北京街頭。下列說法正確的選項是A．電解水制取氫氣是理想而經(jīng)濟的制氫方法B．發(fā)展氫氧燃料電池汽車不需要安全高效的儲氫技術(shù)C．氫氧燃料電池汽車的使用能夠有效減少城市空氣污染D．氫氧燃料電池把氫氣和氧氣焚燒放出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芙馕觯哼xC。電解水制備氫氣需要大量的電能，所以A不正確；氫氣屬于易燃氣體，容易發(fā)生危險，所以需要考慮安全高效的儲氫技術(shù)；氫氧燃料電池為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，產(chǎn)物為水，對環(huán)境沒有污染，C項正確，D項錯誤。2．鋰電池是新一代高能電池，當(dāng)前已研究出多種鋰電池。某種鋰電池的總反響式為LiMnO2===LiMnO2。下列說法中正確的選項是A．Li是正極，MnO2是負(fù)極B．放電時負(fù)極的反響：Li－e－===Li＋－C．放電時正極的反響：MnO錯誤!＋e===MnO2D．電池放電時，產(chǎn)生高錳酸根離子解析：選B。Li為負(fù)極，發(fā)生反響－＋；MnO為正極，發(fā)生反響－Li－e===LiMnO＋e===MnO22錯誤!。3．以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如下圖。對于該電池的表達正確的選項是A．該電池能夠在高溫下工作B．電池的負(fù)極反響為：C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋C．放電過程中，H＋從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移D．在電池反響中，每消耗1mo氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體錯誤!L解析：選B。微生物主要成分是蛋白質(zhì)，高溫條件下蛋白質(zhì)變性，失去活性，A不正確。通入燃料C6H12O6的極為負(fù)極，負(fù)極反響為：C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋能放出CO2應(yīng)該是酸性，所以右邊寫＋－H。不能在左邊加OH、右邊寫H2O，B項正確。正極反響為：6O2＋24H＋＋24e－===12HO，從兩極反響可知：負(fù)極生成H＋，正極消耗H＋，即經(jīng)過質(zhì)子互換膜從負(fù)極到正極傳導(dǎo)H＋，選項C不正確。從總反響C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O可知，每消耗1mo氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體L，D項錯。4．2022年廈門高一檢測一種新型燃料電池，它以多孔鎳板為電極插入KOH溶液中，然后分別向兩極上通入乙烷和氧氣，其電極反響式為C2H6＋－－14e－===2CO錯誤!＋12H2O,7H2O18OH－－＋7/2O2＋14e===14OH，相關(guān)此電池的推斷正確的選項是A．通氧氣的電極為負(fù)極B．參加反響的氧氣與CH的物質(zhì)的量之比為7∶226C．放電一段時間后，KOH的物質(zhì)的量濃度不變D．電解質(zhì)溶液中，CO錯誤!向正極移動A不正確；電池的總反響式為：CH解析：選B。燃料電池中，燃料為負(fù)極，氧氣為正極，26＋錯誤!O2＋4KOH===2KCO3＋5H2O，由于KOH參與電極反響，且反響有質(zhì)的量濃度減小，C不正確；電解質(zhì)溶液中，陰離子向負(fù)極移動，

H2O生成，所以D不正確。

KOH的物5．氫氣焚燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是2H2g＋O2g===2HO

H＝－572J·mo－1。請回答下列問題：1生成物能量總和________填“大于”、“小于”或“等于”反響物能量總和。2若2mo氫氣完全焚燒生成水蒸氣，則放出的熱量________填“>”、“<”或“＝”572J。3美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其結(jié)構(gòu)如下圖：a、b兩個電極均由多孔的碳塊組成。它的負(fù)極反響物為________，當(dāng)正極消耗L標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體時，外電路轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________。解析：1H的焚燒反響為放熱反響，所以反響物的總能量大于生成物的總能量。22根據(jù)熱化學(xué)方程式可知，2mo氫氣完全焚燒生成液態(tài)水，放出的熱量為572J，由于液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水需要吸收熱，故生成氣態(tài)水放出的熱量小于572J。3在氫氧燃料電池中，根據(jù)化合價可判斷，H2失去電子為負(fù)極，O2得電子為正極，正極反應(yīng)為O2＋2HO＋4e－－1023個。===4OH，消耗L氧氣，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為×答案：1小于2<3H2×1023一、單項選擇題1．下列相關(guān)電池的說法不．正確的選項是A．手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B．銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C．甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹．鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極解析：選B。鋰離子電池能夠充電后再次使用，屬于二次電池，A項正確；銅鋅原電池中銅為正極，故電流為由銅流向鋅，而電子是由鋅流向銅，B項錯；電池的實質(zhì)即是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，C項正確；Zn失去電子生成Zn2＋，故作為負(fù)極，D項正確。2．鋅錳干電池在放電時，電池總反響方程式能夠表示為Zn＋2MnO＋2NH錯誤!===Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O。在此電池放電時，正極碳棒上發(fā)生反響的物質(zhì)是A．MnO和NH錯誤!2＋B．Zn和NH錯誤!2C．ZnD．碳棒解析：選A。由鋅錳干電池的總反響知，Zn為負(fù)極，MnO為正極上發(fā)生反響的物質(zhì)，NH錯誤!2為正極上的協(xié)助反響物。3．上海世博會有千輛氫氧燃料電池車上路，參看某種氫氧燃料電池原理圖，下列說法不．正確的選項是A．氫氧燃料電池是一種擁有應(yīng)用前景的綠色電源B．氫氧燃料電池是一種不需要將復(fù)原劑和氧化劑全部儲蓄在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置C．氫氧燃料電池能量變換率比氫氣直接焚燒高D．氫氧燃料電池工作時，發(fā)出淡藍色火焰解析：選D。氫氧燃料電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑳]有焚燒，所以不會發(fā)出淡藍色火焰。解析：選D。根據(jù)原電池工作原理，負(fù)極上發(fā)生氧化反響，元素化合價會升高，所以在放電過程中被氧化的是Zn，即Zn為負(fù)極。5．2022年揚州高一檢測最早使用的化學(xué)電源是鋅錳電池，即大家所熟悉的干電池，其結(jié)構(gòu)如下圖。只管這種電池的歷史悠久，但對它的電化學(xué)過程尚未完全認(rèn)識。一般認(rèn)為，放電時，電池中的反響如下：E極：2MnO＋2HO＋2e－===2MnOOH＋－2OH極：Zn＋2NH4C－2e－===ZnNH32C2＋2H＋總反響式：2MnO＋Zn＋2NH4C===2MnOOH＋ZnNH32C2下列說法正確的選項是A．E極是電池的正極，發(fā)生的是氧化反響B(tài)．F極是電池的負(fù)極，發(fā)生的是氧化反響C．從結(jié)構(gòu)上剖析，鋅錳電池應(yīng)屬于可充電電池D．鋅錳電池內(nèi)部發(fā)生的氧化復(fù)原反響是可逆的解析：選B。鋅錳干電池為一次電池，不能作為可充電電池，所以C、D錯；E極得電子，發(fā)生復(fù)原反響，應(yīng)當(dāng)為電池的正極，同理F極為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反響，所以A項錯，B項對。6．2022年無錫高一檢測普通水泥在固化過程中自由水分子減少并產(chǎn)生CaOH2，溶液呈堿性。根據(jù)這一物理化學(xué)特點，科學(xué)家發(fā)了然電動勢法測水泥初凝時間。此方法的原理如下圖，反響的總方程式為：2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag，下列相關(guān)說法正確的選項是A．普通水泥的主要成分是2CaO·SiO2,3CaO·SiO2和3CaO·A2O3B．測量原理示意圖中，AgO為負(fù)極2C．正極的電極反響為：－－===CuO＋HO2Cu＋2OH－2e22－D．電池工作時，OH向正極移動解析：選A。普通水泥的主要成分是硅酸二鈣、硅酸三鈣、鋁酸三鈣，A正確；在總反響中Ag2O作氧化劑，氧化劑在原電池中作正極，B錯；原電池的正極得電子，C錯；電池工作時電子由負(fù)極經(jīng)過外電路流向正極，由電荷平衡可知，帶負(fù)電荷的陰離子應(yīng)當(dāng)流向負(fù)極，D錯。二、不定項選擇題7．2022年龍巖高一檢測據(jù)報道，鋅電池可能取代當(dāng)前寬泛使用的鉛蓄電池，因為鋅電池容量更大，而且沒有鉛污染。其電池反響為：2Zn＋O2===2ZnO，原料為鋅粒、電解液和空氣。則下列表達正確的選項是A．鋅為正極，空氣進入負(fù)極反響B(tài)．負(fù)極反響為Zn－2e－===Zn2＋C．正極發(fā)生氧化反響D．電解液肯定不是強酸解析：選BD。果電解液是強酸，由于D項是正確的。

所以Zn作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反響：＋＋－cH大，正極的反響是2H＋2e===H2↑，而不是

Zn－2e－===Zn2＋。如O2獲得電子。因此B、8．汽車的啟動電源常用鉛蓄電池。其結(jié)構(gòu)如下圖，放電時的電池反響如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O根據(jù)此反響判斷下列表達中正確的選項是A．PbO2是電池的負(fù)極B．Pb是負(fù)極C．PbO2得電子，被氧化D．電池放電時，溶液酸性減弱解析：選BD。根據(jù)電池反響知放電過程中鉛失去電子，因此它是原電池的負(fù)極，故B項正確；PbO在放電過程中獲得電子被復(fù)原，所以它是原電池的正極；因此A、C兩項錯誤；由2于原電池放電的過程中消耗硫酸，所以溶液的酸性減弱，故D項正確。＋9．美國圣路易斯大學(xué)科學(xué)家研制了一種新型的乙醇電池DEFC，它用磺酸類質(zhì)子H作溶劑，在200℃左右時供電，乙醇電池比甲醇電池效率超出32倍且更安全。電池總反響式為CHOH＋3O===2CO＋3HO，電池示意圖如下圖。下列說法不正確的選項是2522．A．a(chǎn)為電池的負(fù)極B．b電極發(fā)生氧化反響C．電池工作時電流由a極沿導(dǎo)線經(jīng)燈泡再到b極D．電池正極的電極反響為：＋－4H＋O＋4e===2HO2解析：選BC。a極為通入乙醇的電極，該電極發(fā)生的電極反響為：C2H5OH＋3H2O－12e－===2CO＋A正確；b電極為電池的正極，電極反響為＋－＋12H，a極為電池的負(fù)極故4H＋O＋4e===2HO2該電極發(fā)生復(fù)原反響，故B不正確而D正確；電池工作時，外電路電流由正極到負(fù)極，故電流由b極沿導(dǎo)線經(jīng)燈泡再到a極，故C不正確。10．2022年高考綱領(lǐng)全國卷Ⅰ如圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個電極由有機光敏染料S涂覆在TiO2納米晶體表面制成，另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍鉑組成，電池中發(fā)生的反響為：TiO2/S錯誤!TiO2/S*激發(fā)態(tài)TiO2/S*―→TiO2/S＋＋e－錯誤!＋2e－―→3I－2TiO2/S＋＋3I－―→2TiO2/S＋I錯誤!下列對于該電池表達錯誤的選項是－A．電池工作時，I離子在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電B．電池工作時，是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑿．電池的電解質(zhì)溶液中I和I錯誤!的濃度不會減少D．電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極解析：選A。由題干所給電池中的反響可知，二氧化鈦電極上的材料失去電子作太陽能電I－，池的負(fù)極，則鍍鉑導(dǎo)電玻璃為電池的正極，電解質(zhì)中的I錯誤!到鉑電極上得電子轉(zhuǎn)變?yōu)槿缓驣－到二氧化鈦電極上將部分電子失去，再次轉(zhuǎn)變?yōu)镮錯誤!，故整個過程中I錯誤!、I－濃度不會減少，綜合題目中的四個方程式可知，該電池的能量轉(zhuǎn)變過程為有機光敏染料吸收光能變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)在電池內(nèi)部轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎笥只謴?fù)原態(tài)，如此循環(huán)。三、非選擇題11．據(jù)報道，最近摩托羅拉企業(yè)研制出了一種由甲醇和氧氣以及強堿作電解質(zhì)溶液的新型手機電池，電量可達現(xiàn)用鎳-氫電池或鋰電池的10倍，可連續(xù)使用一個月才充一次電。請回答以下問題：1甲醇是________極，電極反響是_____________________________________________________________________________________________________________________。2電池反響的離子方程式是_______________________________________________________________________________________________________________________。解析：CH3OH和O2在電池中，肯定是O2氧化CH3OH，CH3OH是負(fù)極反響物，O2是正極反響物。CH3OH被氧化生成CO2和H2O，電解質(zhì)溶液中有強堿－，則CO2要轉(zhuǎn)變?yōu)镃O錯誤!。OH答案：1負(fù)－－===CO錯誤!＋6H2OCH3OH＋8OH－6e－22CHOH＋3O＋4OH===2CO錯誤!＋6HO32212．將干凈的金屬片A、B、C、D分別放置在浸有鹽溶液的濾紙上面并壓緊如下圖。在每次實驗時，記錄電壓指針的移動方向和電壓表的讀數(shù)如下表所示：金屬電子流動方向電壓/VAA→Fe＋BFe→B－CC→Fe＋DD→Fe＋已知組成原電池兩電極的金屬開朗性相差越大，電壓表讀數(shù)越大。請判斷：1A、B、C、D四種金屬中開朗性最強的是________用字母表示。2若濾紙改用NaOH溶液浸潤一段時間后，則在濾紙上能看到有白色物質(zhì)析出，后快速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色。則濾紙上方的金屬片為________用字母表示，此時負(fù)極反響式為______________________________________________________________________。解析：1由電子流動方向可判斷金屬的相對開朗性，可知A、C、D的開朗性比Fe強，由電壓大小判斷出C最強。2由題意可知有22＋，則可知金屬片F(xiàn)eOH生成，說明Fe作負(fù)極生成Fe為B，負(fù)極反響：Fe－2e===Fe。答案：1C2BFe－2e－===Fe2＋13．熔融鹽燃料電池?fù)碛懈甙l(fā)電效率，因而受到重視?？捎肔i2CO3和Na2CO3的熔融鹽混淆物作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃氣，空氣與CO的混淆氣體為正極助燃氣，制得在650℃下工作的2燃料電池。請達成相關(guān)的電池反響式：負(fù)極：2CO＋2CO錯誤!－4e－===4CO2，正極：_____________________________________________________________________，總電池反響式：_____________________________________________________________。解析：在原電池包括燃料電池中，正極發(fā)生復(fù)原反響，負(fù)極發(fā)生氧化反響。故O2氧化CO，CO在負(fù)極發(fā)生氧化反響，222－2－O在正極發(fā)生復(fù)原反響。從反響機理上說，O得電子形成O，O不穩(wěn)定，與CO2聯(lián)合為CO錯誤!。一個原電池反響包括兩個電極反響，歸并兩個電極反響即得總電池反響。解答此題時能夠先判斷總電池反響式為2CO＋O===2CO，與負(fù)極反響式歸并去掉2CO即獲得正極