【文档说明】20222023学年高一化学 苏教版2019必修第二册 核心考点归纳与测试 考点5 化学电源(核心考点归纳)(原卷版).docx,共(13)页,2.405 MB,由小赞的店铺上传
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考点5化学电源【核心考点梳理】一、化学电源1.原理:化学电源利用原电池原理。化学电源的能量转化率比燃料燃烧高得多。2.分类:一次电池是不可充电电池,电量一旦放完就无法再次使用;二次电池是可充电电池,电量放完后可进行充电,可反复使用多次。3.常见化学电源的反应原理一次电池(1)碱性
锌锰干电池正极反应:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-;负极反应:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。(2)锌银电池负极反应:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;正极反应:Ag2O+H2O
+2e-===2Ag+2OH-;总反应:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。二次电池铅蓄电池PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O燃料电池(1)氢氧燃料电池电极材料铂铂电解质溶液氢氧化钾溶液盐酸电池反应原理电极
反应负极:2H2+4OH--4e-===4H2O正极:O2+2H2O+4e-===4OH-负极:2H2-4e-===4H+正极:O2+4H++4e-===2H2O总反应2H2+O2===2H2O(2)甲醇-空气燃料电池
2CH3OH+3O2+4OH-===2CO2-3+6H2O【典型例题】例1.(2022春·四川资阳·高一校考期中)图所示是几种常见的化学电源示意图,有关说法正确的是A.上述电池分别属于二次电池、一次电池和燃料电池B.干电池工作时,
H+向锌筒移动C.铅蓄电池工作过程中,每通过2mol电子,负极质量减轻207gD.酸性氢氧燃料电池的正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O例2.(2022春·甘肃白银·高一统考期末)锌锰干电池的内部构造示意图如图。下列有关描述中正确的是A.该电池属于二次电池B.
电池工作时,电子从正极经4NHCl糊流向负极C.石墨棒作正极,2MnO在正极发生还原反应D.锌筒作负极,电极反应式为2Zn2en=Z−++例3.(2022·全国·高一假期作业)燃料电池是一种新型电池,它主要是利用燃料燃烧原理把化学能直接转化为电能,氢氧燃料电池的基本反应是:X极:12O2+H2O+
2e-===2OH-Y极:H2+2OH--2e-===2H2O下列说法正确的是()A.X是负极B.Y是正极C.Y极上发生还原反应D.Y极上发生氧化反应例4.(2022·全国·高一假期作业)如图是中国天宫空间站的关键技术“再生式生命保障系统”
(简称“再生生保”)的示意图,该系统实现了2O和2HO等物质的再生。空间站水电解系统的电能来自可充电电池锂电池是可充电电池中的一种,如图为锂电池工作原理示意图,下列有关说法错误..的是A.锂电池既可充电又可
放电B.放电时电子由正极移向负极C.放电时Li+由负极移向正极D.放电时负极的电极反应:LieLi−+−=【核心归纳】(1)燃料电池的本质是燃料与氧化剂之间能够发生自发的氧化还原反应,且能够对外放出能量。(2)燃
料电池在使用过程中并没有发生燃料的燃烧,而是燃料和氧化剂分别在两极放电,将化学能转化为电能。(3)燃料的燃烧是一种剧烈的氧化还原反应,而燃料电池中发生的氧化还原反应则是缓和平稳的。(4)燃料燃烧时,大量
的热能释放到空气中,能量利用率低燃料电池工作时,能量转化率较高,是一种高效、环境友好的发电装置。二、电解池1.电解池是将电能转化为化学能的装置。2.实例:电解水制得氢气和氧气;电解饱和食盐水制备烧碱、氯气和氢气;电冶金:金属冶炼的本质:使矿石中的金属离
子获得电子变成金属单质的过程。如Mn++ne-===M。电解法用于冶炼较活泼的金属(如钾、钠、镁、铝等),但不能电解其盐溶液,应电解其熔融态。如:电解熔融的氯化钠可制取金属钠的反应式:阳极:2Cl--2e-===Cl2↑;阴极:2Na++2e-===2
Na;总反应:2NaCl(熔融)=====电解2Na+Cl2↑。【典型例题】例1.下列关于常见物质的工业冶炼说法正确的是()A.工业制金属钠:电解饱和食盐水B.工业炼铁:需要用到的原料有铁矿石、焦炭、空气和生石灰C.冶炼镁:将
六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁,可以得到金属镁D.硫酸工业:在氧气充足的情况下,从接触室进入吸收塔的气体中不可能含有SO2例2.(2022春·河北唐山·高一统考期中)下列关于电解池的叙述中,不正确的是()A.在电解池的阳极发生氧化反应B
.与电源正极相连的是电解池的阴极C.与电源负极相连的是电解池的阴极D.电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极例3.(2022春·河北沧州·高一泊头市第一中学校考期末)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,
从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时,Ag+注入到无色WO3薄膜中,生成AgxWO3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙述正确的是A.Ag为阴极B.该装置实现了化学能向电能的转化C.W元素的化合价升高D.Ag+由银电极向变色层迁移【核心归纳】二
次电池(可充电电池)电池内部储存的化学能转化为电能释放出来,也可以外界提供电能转化为化学能储存在电池内部。放电是原电池原理,充电是电解池原理。【考点达标随堂练】1.(2022春·云南曲靖·高一校考期末)下列电池工作时,O2在正极放电的是A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池
D.镍镉电池2.(2022春·北京东城·高一北京二中校考阶段练习)太阳能发电站的工作原理如图所示。铅蓄电池能够保持电站持续稳定地输出电能,电池的主要反应:22442PbPbO2HSO2PbSO2HO+++放电充电。(PbSO4难溶于水)下列说法
错误的是A.由硅单质制成的太阳能电池不属于化学电池B.铅蓄电池中Pb作负极,电极反应为244PbSO2ePbSO−−+−=C.晴天正午时,发电站的铅蓄电池内24HSO浓度升高D.铅蓄电池中的化学反应属于可逆反应3.(20
22春·甘肃兰州·高一兰州一中校考期中)下列说法正确的是A.锂离子电池和锌锰干电池都是二次电池B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C.原电池是能将化学能转化为电能的装置D.铅蓄电池放电时正极是Pb,负极是2PbO4.(2022春·河北唐
山·高一统考期中)电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是A.在燃料电池中,能量转化形式为:化学能→热能→电能B.燃料电池是一种高效且不会污染环境的电池C.铅蓄电池放电时正极材料是Pb,负极材料是PbO2,电
池内发生了氧化还原反应D.镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池5.(2022春·山西太原·高一太原师范学院附属中学校联考阶段练习)下列四个常用电化学装置的叙述错误的是图Ⅰ水果电池图图Ⅱ干电池图Ⅲ铅蓄电池Ⅳ氢氧燃料电池A.图Ⅰ所示电池中,电流从铜片流出B.图Ⅱ所示干电池中锌
皮作负极C.图Ⅲ所示电池为二次电池,放电过程中硫酸溶液浓度减小。D.图Ⅳ所示电池中正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-6.(2022春·湖南长沙·高一长沙市南雅中学校考期中)下列说法中正确的是A.常温下不需要加热就能进行的反应一定是放热反应B.
“神舟六号”飞船返回舱的表层采用高温时自动烧蚀的耐高温、抗氧化的新型无机非金属材料带走热量从而保证内部温度不致过高C.锌锰干电池中,锌外壳是正极,石墨棒是负极材料D.常见的充电电池有锂离子电池、铅酸蓄电池、锌锰干电池等7.(2022·上海
·高一专题练习)如图所示,E是用饱和NaCl溶液和淀粉-KI溶液的混合液湿润的滤纸,用石墨做电极,通电后发现乙周围滤纸褪为蓝色,则下列判断正确的是A.b是阳极,a是阴极B.a是正极,b是负极C.乙是正极,甲是负极D.乙是
阳极,甲是阴极8.(2022春·黑龙江大庆·高一大庆市东风中学校考期末)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用,下列说法正确的是A.图甲:2-4SO向Cu电极方向移动,Zn电极附近溶液中H+浓度增大B.图乙:正极的电极反应式为22AgO2eHO2Ag2OH−−
++=+C.图丙:锌筒作负极,发生还原反应,锌筒会变薄D.图丁:电池放电过程中,硫酸浓度增大,电极质量增加9.(2022春·甘肃白银·高一统考期末)化学与人体健康及环境保护息息相关。下列实际生活、生产、科研活动合理且评价正确
的是选项实际生活、生产、科研活动评价A将废旧电池深挖掩埋不会造成环境污染B将有机物中的12C原子换为13C原子有利于降低碳排放C将废旧塑料制品焚烧以回收热能有利于节约能源D制作水果罐头时加入适量维生素C有利于减慢水果罐头氧化变质的速率10.(2022春·陕西西安·
高一统考期中)锌空气电池具有蓄电量大、充电循环次数多等优点。下列有关说法错误的是A.电池放电时实现了化学能向电能的转化B.电池放电时Zn电极逐渐溶解C.石墨为正极D.电子由石墨经导线流向Zn片11.(2023春·高一单
元测试)熔融钠-硫电池性能优良,是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为2x2Na+xSNaS充电放电(x=5~3,难溶于熔融硫),下列说法错误..的是A.Na2S4的电子式为B.放电时正极反应为+-2xxS+2Na+2e=NaSC.Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极D.该电池是以23
Na-β-AlO为隔膜的二次电池12.(2022春·四川资阳·高一校考期末)铅蓄电池构造如图,下列说法不正确的是A.电池工作时,电子由Pb板通过导线流向PbO2板B.电池工作时,Pb电极质量减小C.电池工作时,正极的电极反应方程式是PbO2+2e-+4H++SO24−
=PbSO4+2H2OD.由反应可知,物质的氧化性:PbO2>Pb2+13.(2022春·福建厦门·高一厦门一中校考期中)我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,放电时总反应的化学方程式为:4Na+3CO2=2Na2CO
3+C。放电时该电池“吸入CO2”。其工作原理如图所示,下列说法中不正确的是A.电子流向为MWCNT→导线→钠箔B.放电时,Na+向正极移动C.放电时,正极的电极反应式为3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+CD.选用高氯酸钠-四
甘露醇二甲醚作电解质溶液的优点是导电性好,不与金属钠反应,难挥发14.(2022春·浙江·高一校联考期中)近几个月以来,因为芯片短缺、电池成本变高等原因,已经有不少品牌对旗下新能源车的价格进行了上调。已知,新型锂—空气电池具有能量大、密度高的优点,可以用作新能源汽车的电源,其结构如图所示,其中固
体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是A.有机电解液可以改为水性电解液B.放电时,金属锂为该电池的负极,发生还原反应C.放电时,正极发生的反应为:22O2HO4e4OH−−++=D.该电池工作时,石墨烯作为正极被氧化15.(2022春·山西太原·高一山西大附中校考阶段练习)
一种处理垃圾酸性渗透液并用其发电的装置工作示意图如图,下列说法不正确的是A.微生物的硝化实质是氧化作用B.盐桥中K+向Y极移动C.电子由Y极沿导线流向X极D.Y极发生的反应为:2-3NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O16.法国格勒诺布尔(Grenoble)约瑟夫·傅立
叶大学的研究小组发明了第一块可植入人体为人造器官提供电能的葡萄糖生物燃料电池,其基本原理是葡萄糖和氧气在人体中酶的作用下发生反应:C6H12O6+6O26CO2+6H2O(酸性环境)。下列有关该电池的说法不
正确的是()A.该生物燃料电池不可以在高温下工作B.电池的负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+C.消耗1mol氧气时转移4mole-,H+向负极移动D.今后的研究方向是设法提高葡萄糖生物燃料电池的效率,从而使其在将来
可以为任何可植入医疗设备提供电能17.下图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图。请回答下列问题:(1)该装置将________能转化为________能,电流方向为________(填“b→a”或“a→
b”)。(2)催化剂b表面O2发生___________反应,其附近酸性________(填“增强”、“不变”或“减弱”)。(3)催化剂a表面的电极反应式:_________________________________________。(4)若得
到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为________。18.铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO42Pb
SO4+2H2O。请根据上述情况判断:(1)该蓄电池的负极材料是_________,放电时发生_________(填“氧化”或“还原”)反应。(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性_________(填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子
移向_________(填“正”或“负”)极。(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色沉淀,生成时附着在电极上。试写出该电池放电时,正极的电极反应_______________________________________(用离子方程式表示)。(4)
氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液,则氢氧燃料电池的负极反应式为__________________________________。该电池工作时,外电路每流过1×103mole-,消耗标况下氧气_________m3。19.
(1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图,根据电子运动方向,可知氧气从________口通入(填“a”或“b”),X极为电池的______(填“正”或“负”)极。(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为A极:2H2+2O2--4
e-=2H2OB极:O2+4e-=2O2-则A极是电池的______极;电子从该极________(填“流入”或“流出”)。(3)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用,有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O
和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应为:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2OAg2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag①Zn是_______极,Ag2O发生________反应。②电子由_____极流向_____极(填“Z
n”或“Ag2O”),当电路通过1mol电子时,负极消耗物质的质量是________g。③在使用过程中,电解质溶液中KOH的物质的量_____(填“增大”“减小”或“不变”)。