【文档说明】2024届高考一轮复习化学试题（通用版）第六章 第31讲 原电池和化学电源 Word版含解析.docx，共(7)页，932.389 KB，由小赞的店铺上传

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课时规范练31一、选择题:每小题只有1个选项符合题意。1.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是()A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增大B.乙:正极的电极反应式为Ag2O

+2e-+H2O2Ag+2OH-C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄D.丁:使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降答案:A解析:Zn比Cu活泼,形成原电池时,Zn作负极,电极反应为Zn-2e-Zn2+;Cu作正极,电极反应式为2H++2e-H2

↑,故Cu电极附近溶液中H+浓度减小。2.(2021广东卷,9)火星大气中含有大量CO2,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时()A.负极上发生还原反应B.CO2在正极上得电子C.阳离子由正极移

向负极D.将电能转化为化学能答案:B解析:根据题干信息可知,放电时总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时,负极上Na发生氧化反应失去电子生成Na+,A错误;正极上CO2得到电子生成C,B正确;

放电时,阳离子由负极移向正极,C错误;放电时,该装置为原电池,将化学能转化为电能,D错误。3.(2023湖北黄冈中学调研)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是()A.放电时,Li+在电

解质中由负极向正极迁移B.放电时,负极的电极反应式为LixC6-xe-xLi++C6C.充电时,若转移1mole-,石墨(C6)电极将增重7xgD.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-Li1-xCoO2+xLi+答案

:C解析:放电时,负极反应为LixC6-xe-xLi++C6,正极反应为Li1-xCoO2+xe-+xLi+LiCoO2,A、B均正确;充电时,阴极反应为xLi++C6+xe-LixC6,转移1mol

e-时,石墨C6电极将增重7g,C错误;充电时,阳极反应为放电时正极反应的逆反应:LiCoO2-xe-Li1-xCoO2+xLi+,D正确。4.(2021福建卷,9)催化剂TAPP-Mn(Ⅱ)的应用,使Li-CO2电池的研究取得了新的进展。Li-CO2电池结

构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。下列说法错误的是()A.Li-CO2电池可使用有机电解液B.充电时,Li+由正极向负极迁移C.放电时,正极反应为3CO2+4Li++4e-2Li2CO3+CD

.*LiCO2、*CO、*LiC2O3和C都是正极反应的中间产物答案:D解析:Li是活泼金属,能与水发生反应,因此不能采用水溶液作为电解质,应使用有机电解液,A正确;充电时,阳极与电源的正极相连,阳离子向阴

极移动,故Li+由正极向负极迁移,B正确;该原电池的正极为二氧化碳得电子生成C,正极反应为3CO2+4Li++4e-2Li2CO3+C,C正确;由正极的反应历程图示可知,C为最终的产物,不是中间产物,D错误。5.一种可充电的锌锰分液电池,其结构如下图所示:下列说法不正确的是()A.放电时,正

极反应:MnO2+4H++2e-Mn2++2H2OB.充电时,Zn作阴极:[Zn(OH)4]2-+2e-Zn+4OH-C.离子交换膜a和b分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜D.充电过程中K2SO4溶液的

浓度逐渐降低答案:C解析:放电时,Zn是负极,MnO2是正极,正极反应为MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O,A正确;放电时,Zn是负极,充电时,Zn作阴极,阴极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-Zn+4OH-,B正确;放电过程中,正极区SO42-通过离子交换膜a

进入硫酸钾溶液,负极区K+通过离子交换膜b进入硫酸钾溶液,则a和b分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜,C错误;充电过程中,K+通过离子交换膜b进入负极区,SO42-通过离子交换膜a进入正极区,故K2SO4溶液的浓度逐渐降低,D正确。6.(2023北京房山区模拟)钒电池是目前发展

势头强劲的绿色环保储能电池之一,其工作原理如图所示,放电时电子由B极一侧向A极移动,电解质溶液含硫酸。下列说法不正确的是()A.放电时,负极上发生的电极反应为V2+-e-V3+B.放电时,H+通过离子交换膜由B极一侧向A极移动

C.充电时,A极为阳极D.充电时,电池总反应为VO2++V2++2H+VO2++V3++H2O答案:D解析:放电时,电子由B极一侧向A极移动,则B极为负极,电极反应为V2+-e-V3+,A正确;放电时,阳离子向正极移动,则H+通过离子交换膜由B极一侧

向A极移动,B正确;放电时A极为正极,发生还原反应,则充电时A极为阳极,C正确;充电时,阴极V3+→V2+,阳极VO2+→VO2+,故电池总反应为VO2++V3++H2OVO2++V2++2H+,D错误。7.中科院研制出

了双碳双离子电池,以石墨(Cn)和中间相炭微粒球(MCMB)为电极,电解质溶液为含有KPF6的有机溶液,其充电示意图如下。下列说法错误的是()A.固态KPF6为离子化合物B.放电时MCMB电极为负极C.充电时,若正极增

重39g,则负极增重145gD.充电时,阳极发生反应为Cn+xPF6--xe-Cn(PF6)x答案:C解析:由充电时离子的移动方向可知,石墨电极是阳极,MCMB是阴极,则放电时MCMB电极为负极,B正确;充电时,PF6-向阳极移

动,K+向阴极移动,故阴极(负极)增重39g时,电路中通过1mol电子,阳极(正极)上质量增加1mol×145g·mol-1=145g,C错误;充电时,阳极发生失电子的氧化反应,电极反应式为Cn+xPF6--xe-Cn(P

F6)x,D正确。8.(2023河北名校联盟联考改编)某Li-CuO二次电池以含Li+的有机溶液为电解质溶液,放电时的工作原理为2Li+CuOLi2O+Cu。下列说法不正确的是()A.放电时电子的流向:Li→电解质

溶液→CuOB.放电时,正极的电极反应式为CuO+2Li++2e-Cu+Li2OC.充电时,Li与直流电源负极相连D.充电时,阳极的质量减轻答案:A解析:放电时,Li为负极,CuO为正极,电子的流向:Li→负载→CuO,A错误;放电时,正极的

电极反应式为CuO+2Li++2e-Cu+Li2O,B正确;放电时,Li为负极,充电时,Li与直流电源负极相连,作阴极,C正确;充电时,阳极发生反应Cu+Li2O-2e-CuO+2Li+,Li+向阴极移动,阳极质量减轻,D

正确。9.我国科学家设计的Mg-Li双盐电池工作原理如图所示,下列说法不正确的是()A.放电时,正极电极反应式为FeS+2Li++2e-Fe+Li2SB.充电时,Mg电极连外接电源的负极C.充电时,每生成1molMg,电解质

溶液质量减少24gD.电解质溶液含离子迁移速率更快的Li+,提高了电池效率答案:C解析:放电时Mg转化为Mg2+,右侧电极为负极,左侧电极为正极,FeS得电子并结合Li+生成Fe和Li2S,电极反应为FeS+2Li++2e-Fe+Li2S,A正确;充电时Mg2+转化为Mg,被还原,为

阴极,连接外接电源的负极,B正确;充电时阳极反应为Fe+Li2S-2e-FeS+2Li+,每生成1molMg,消耗1molMg2+,转移2mol电子,同时生成2molLi+,故电解质质量减少24g-2×7g=10g,C错误;电解质溶液中含离

子迁移速率更快的Li+,增强了导电性,提高了电池效率,D正确。10.(2020山东卷,10)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的

溶液为例)。下列说法错误的是()A.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-2CO2↑+7H+B.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜C.当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5gD.电池工

作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1答案:B解析:CH3COO-CO2发生氧化反应,则a电极是负极,电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-2CO2↑+7H+,A正确;该过程中可以起到淡

化海水的作用,则Na+移向正极(b极)、Cl-移向负极(a极),故隔膜1、2分别是阴离子交换膜、阳离子交换膜,B错误;根据通过电路的电量相等,电路中转移1mol电子时,通过离子交换膜的Na+、Cl-均为1mol,即可除盐58.5g,C正确;酸性条件下,正极的电极反应式为2H++2e-H

2↑,根据得失电子守恒,正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1,D正确。11.某科研团队研制并设计了一种基于阳离子型活性分子的中性水系有机液流电池,以[Pyr-TEMPO]和[Pyr-PV]Cl4分别作中性水系有机液流电池的正负极材料,

已知放电时[Pyr-PV]2+先转化为[Pyr-PV]3+,后转化为[Pyr-PV]4+,电池工作原理如图所示。下列说法错误的是()A.放电的过程中,氯离子由a电极向b电极移动B.放电和充电时的电势均是a电极高于b电极C.放电时,负极的电极反应式可能为[Pyr-PV]3+-e-[

Pyr-PV]4+D.放电时,b电极为负极;充电时,b电极为阳极答案:D解析:放电时a电极为正极,氯离子由a电极向b电极移动,A正确;放电时a极为正极,充电时a极为阳极,无论放电或充电时的电势均是a极高于b极,B正确;根据放电时[Pyr-PV]2+

先转化为[Pyr-PV]3+后转化为[Pyr-PV]4+可知,负极的电极反应式可能为[Pyr-PV]3+-e-[Pyr-PV]4+,C正确;充电时,b电极为阴极,D错误。二、非选择题12.(1)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如图所

示。①a电极的电极反应式是;②一段时间后,需向装置中补充KOH,请依据反应原理解释原因是。(2)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中,电解质溶液为酸性,示意图如下:

①该电池中外电路电子的流动方向为(填“从A到B”或“从B到A”)。②工作结束后,B电极室溶液的pH与工作前相比将(填“增大”“减小”或“不变”,溶液体积变化忽略不计)。③A电极附近甲醇发生的电极反应为。(3)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热

点之一。Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。①作负极的物质是(填名称)。②正极的电极反应式是。答案:(1)①2NH3+6OH--6e-N2+6H2O②发生反应4NH3+3O22N2+6H2O,有水生成,使得溶液逐渐变稀,要补充KOH(2)①从A到B②不变

③CH3OH+H2O-6e-6H++CO2↑(3)①铁②NO3-+10H++8e-NH4++3H2O解析:(1)①a电极是通入NH3的电极,NH3失去电子发生氧化反应,故a电极作负极,电极反应式是2NH3+6OH--6e-N2+6H2O;②一段时间后,需向装置中补充KOH,原因是发生反应4NH

3+3O22N2+6H2O,有水生成,使得溶液逐渐变稀,为了维持碱的浓度不变,要补充KOH。(2)①甲醇失去电子,在电池的负极发生反应,所以该电池外电路电子的流动方向为从A到B。②B电极上O2得电子消耗H+,同时溶液中的H+移向B电极室,故B电极室溶液的pH与工作前相比未发生变化

。③CH3OH失电子生成CO2和H+,根据化合价变化和元素守恒配平方程式即可得电极反应式:CH3OH+H2O-6e-6H++CO2↑。(3)①Fe失电子,则作负极的物质是铁。②NO3-在正极得电子生成NH4+,电极反应式为NO3-+10H++8e-NH4++

3H2O。