2020届高考化学复习原电池化学电源专项试题

2020届高考化学复习原电池化学电源专项试题一、选择题目1、(2019·湖州高三质检)根据下图，下列判断中正确的是()A．烧杯a中的溶液pH降低B．烧杯b中发生氧化反应C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑答案B2、一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有关说法正确的是()A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气C．电池反应的化学方程式为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2OD．正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－答案C3、（2019年北京顺义）镁—空气电池的工作原理如图所示，电池反应方程式为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2。有关该电池的说法不正确的是()A．通入氧气的电极为正极B．放电时，溶液中的OH－由正极移向负极C．正极的电极反应为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2D．当电路中转移0.04mol电子时，参加反应的O2为0.01mol答案C4．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是()A．铜电极上发生氧化反应B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO2－4)减小C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡答案C5某同学组装了如图所示的原电池装置，下列叙述中正确的是()A．电流方向：电极Ⅱ→→电极ⅠB．电极Ⅱ逐渐溶解C．电极Ⅰ上发生还原反应D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，Cl－向右池移动答案A6．纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液。放电时两个电极反应分别为Zn＋2OH－===Zn(OH)2＋2e－；Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。下列说法错误的是()A．氧化银是正极B．锌发生氧化反应C．溶液中OH－向正极移动D．在电池放电过程中，电解质溶液的碱性增强答案C7．(2018·丽水、衢州、湖州三地市9月教学质量检测)锌—空气电池适宜用作城市电动车的动力电源，该电池放电时Zn转化为ZnO，其工作原理如图。下列说法正确的是()A．氧气在石墨电极上发生氧化反应B．负极反应为Zn＋H2O－2e－===ZnO＋2H＋C．放电前后电解质溶液的pH基本不变D．放电时OH－向石墨电极移动答案C8．(2018·宁波市十校高三9月联考)氢氧燃料电池是一种化学电源，以多孔金属为电极，氢氧化钾溶液为电解质溶液，装置如图所示。下列说法不正确的是()A．电流从电极A流向电极BB．反应前后氢氧化钾溶液的pH降低C．通氧气的电极反应式：O2＋4e－＋2H2O===4OH－D．电池工作时，正负极均不产生燃烧现象答案A9(2018·温州市高三9月选考适应性测试)一种酸性“二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池”具有启动快、能量密度高、效率好等优点，其电池原理如图所示。下列有关该电池的说法不正确的是()A．a电极是该电池的负极B．b电极上发生的反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2OC．H＋由a电极向b电极迁移D．电池工作时，电子从a电极→灯泡→b电极→电解液→a电极答案D10．某质子交换膜燃料电池的工作原理如图所示，其中电极a、b均为多孔活性铂电极。下列说法中不正确的是()A．b极为该电池的正极B．该电池的正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－C．多孔活性铂电极有利于吸附气体，增大接触面积D．H＋(质子)由负极移向正极答案B11．一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如下图所示，下列说法不正确的是()①RuⅡ――→hvRuⅡ*(激发态)②RuⅡ*―→RuⅢ＋e－③RuⅢ＋32I－―→RuⅡ＋12I－3④12I－3＋e－―→32I－A．X极为电池的负极B．电池工作时，光能转化为电能C．电池工作时，Y极上发生还原反应D．电池的电解质溶液中I－和I－3的浓度不断减少答案D12(2019·金华市高三9月十校联考)特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂电池，其工作原理如下图，A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li＋的高分子材料，隔膜只允许Li＋通过，电池反应式LixC6＋Li1－xCoO2放电充电C6＋LiCoO2。下列说法不正确的是()A．放电时电子从A极通过导线流向B极B．放电时A是负极C．放电时Li＋从右向左定向迁移D．钴酸锂电池为二次电池答案C13．电动车电池是一种锂离子电池，根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可分为液态锂离子电池(简称为LIB)和聚合物锂离子电池(简称为LIP)两大类。聚合物锂离子电池总反应：LiCoO2＋6C充电放电Li1－xCoO2＋LixC6，以下说法不正确的是()A．充电时，电池的负极与电源的负极相连B．充电时，阴极发生还原反应：6C＋xLi＋＋xe－===LixC6C．放电时，正极发生还原反应Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2D．放电时，Li＋向负极移动答案D14．某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4转化为Na2S。下列说法正确的是()A．充电时，太阳能转化为化学能，化学能又转化为电能B．放电时，a极为负极C．充电时，阳极的电极反应式为I－3－2e－===3I－D．M可以使用阴离子交换膜答案B15一种新型可逆电池的工作原理如图所示。放电时总反应为：Al＋3Cn(AlCl4)＋4AlCl－44Al2Cl－7＋3Cn(Cn表示石墨)。下列说法中正确的是()A．放电时负极反应为2Al－6e－＋7Cl－===Al2Cl－7B．放电时AlCl－4移向正极C．充电时阳极反应为AlCl－4－e－＋Cn===Cn(AlCl4)D．电路中每转移3mol电子，最多有1molCn(AlCl4)被还原答案C二、非选择16．按要求回答下列问题(1)某学生利用右面的实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。按照实验步骤依次回答下列问题：①导线中电子流向为______(用a、b表示)；②写出装置中锌电极上的电极反应式：___________________________________________；③若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为________(用“NA”表示)；④装置的盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，下列对盐桥中的K＋、Cl－的移动方向的表述正确的是__________(填字母)。A．盐桥中的K＋向左侧烧杯移动、Cl－向右侧烧杯移动B．盐桥中的K＋向右侧烧杯移动、Cl－向左侧烧杯移动C．盐桥中的K＋、Cl－都向左侧烧杯移动D．盐桥中的K＋、Cl－几乎都不移动(2)科学家用氮化镓材料与铜组装如图的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。①写出铜电极表面的电极反应式：________________________________________________；②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量________(填“氢氧化钠”或“硫酸”)。答案(1)①由a流向b②Zn－2e－===Zn2＋③0.02NA④B(2)①CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O②硫酸17．(2019年北京顺义)某同学将反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2设计成下图所示的原电池：实验步骤及现象如下：①闭合开关，指针发生偏转，随后电流计读数逐渐变小，当读数变为零时，打开开关；②取少许甲烧杯中溶液，滴入3～4滴淀粉溶液，溶液显蓝色；③取少许乙烧杯中溶液，滴入3～4滴KSCN溶液，溶液显血红色；④向乙烧杯中加入少量FeCl2固体，再次闭合开关，指针向左偏转(最后读数变为零)。查阅资料灵敏电流计指针总是偏向电源正极；原电池中存在内阻，会影响反应进程。请回答：(1)步骤①中，开始时指针向________(填“左”或“右”)偏转，甲烧杯中发生的电极反应式____________________。(2)经步骤①后，乙烧杯溶液中新增金属阳离子________(填离子符号)。(3)步骤④中指针向左偏转，乙烧杯中发生的电极反应式________________________________________________________________________。(4)要证明2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2为可逆反应，你认为上述实验步骤不必做的是________(填序号)。答案(1)右2I－－2e－===I2(2)Fe2＋、K＋(3)Fe2＋－e－===Fe3＋(4)②③18．锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：(1)外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)。(2)电池正极反应式为__________________________________________________________。(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)ba(2)MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2(3)否电极Li是活泼金属，能与水反应19．(1)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1所示是高铁电池的模拟实验装置。①该电池放电时正极的电极反应式为___________________________________________。若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，理论消耗Zn________g(已知F＝96500C·mol－1)。②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向______(填“左”或“右”)移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向________(填“左”或“右”)移动。③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有________________________________________________________________________。(2)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如下图所示，电池正极的电极反应式是_______________________________________________________，A是________。(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如下图所示。该电池中O2－可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动，工作时O2－的移动方向________(填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生的电极反应式为____________。答案(1)①FeO2－4＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3↓＋5OH－0.2②右左③使用时间长、工作电压稳定(2)N2＋8H＋＋6e－===2NH＋4氯化铵(3)从b到aCO＋O2－－2e－===CO2