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1、2022年高考化學一輪綜合復習 第6章 化學反應與能量變化 課時4 新型化學電源題型沖關(guān)練習
1.二氧化硫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池將化學能轉(zhuǎn)變成電能的同時,實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合,降低了成本提高了效益,其原理如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.Pt1電極附近發(fā)生的反應為:SO2+2H2O-2e-===SO+4H+
B.Pt2電極附近發(fā)生的反應為O2+4e-===2O2-
C.該電池放電時電子從Pt1電極經(jīng)過外電路流到Pt2電極
D.相同條件下,放電過程中消耗的SO2和O2的體積比為2∶1
解析 電池總反應是2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,Pt1為
2、負極,電極反應式為:SO2+2H2O-2e-===SO+4H+,Pt2為正極,電極反應式為:O2+4e-+4H+===2H2O,A、C、D正確,B錯誤。
答案 B
2.(2015·昆明二模)利用碳納米管能夠吸附氫氣,設(shè)計一種新型二次電池,其裝置如圖所示。關(guān)于該電池的敘述不正確的是( )
A.電池放電時K+移向正極
B.電池放電時負極反應為:H2-2e-+2OH-===2H2O
C.電池充電時鎳電極上NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2
D.電池充電時碳納米管電極與電源的負極相連
解析 本題考查二次電池的反應原理,意在考查考生對原電池原理和電解原理的理解和綜合應用能力。原電池放電時
3、,陽離子向正極移動,A項正確;該電池中H2在負極上失電子,發(fā)生氧化反應,因電解質(zhì)溶液為堿性溶液,故OH-參與反應,B項正確;放電時,正極(鎳電極)上發(fā)生化合價降低的還原反應,即由NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,充電時正好相反,由Ni(OH)2轉(zhuǎn)化為NiOOH,C項錯誤;充電時,該新型二次電池在外加電流的作用下,碳納米管電極上發(fā)生還原反應,故碳納米管電極作陰極,與電源負極相連,D項正確。
答案 C
3.(2016·臨沂質(zhì)檢)研究人員研制出一種可快速充放電的超性能鋁離子電池,Al、Cn為電極,有機陽離子與陰離子(AlCl、Al2Cl)組成的離子液體為電解質(zhì)。如圖為該電池放電過程示意圖。下列說法
4、錯誤的是( )
A.充電時,Al做陰極、Cn為陽極
B.充電時,每生成1 mol鋁,同時消耗4 mol Al2Cl
C.放電時,電解質(zhì)中的有機陽離子向鋁電極方向移動
D.放電時,正極反應式為Cn[AlCl4]+ e-=== Cn + AlCl
解析 由圖示知,該電池放電時,Al作負極,Cn作正極,因此充電時,Al做陰極、Cn為陽極,A項正確;充電時,陰極反應為4Al2Cl+3e-===Al+7AlCl,B項正確;放電時,電解質(zhì)中的有機陽離子向正電極方向移動,C項錯誤;放電時,正極反應式為Cn[AlCl4]+e-=== Cn+AlCl,D項正確。
答案 C
4.(2016·長
5、沙一模)一種光化學電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,電池總反應為:AgCl(s)+Cu+(aq)===Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq),下列關(guān)于該電池在工作時的說法中正確的是( )
A.生成108 g銀,轉(zhuǎn)移電子個數(shù)為1 mol
B.Cu+在負極發(fā)生氧化反應
C.Ag電極活潑,Ag失電子發(fā)生氧化反應
D.Cl-由負極遷移到正極
解析 由題給反應可知,生成1 mol Ag,轉(zhuǎn)移1 mol e-,即生成108 g Ag,轉(zhuǎn)移電子個數(shù)為NA,A項錯誤;負極Cu+失電子生成Cu2+,化合價升高,發(fā)生氧化反應,B項正確;Ag電極為正極,AgCl得電子生成Ag和Cl-,C項錯誤;Cl-由正極
6、向負極遷移,D項錯誤。
答案 B
5.氨氣是一種富氫燃料,可以直接用于燃料電池,下圖是供氨水式燃料電池工作原理:
(1)氨氣燃料電池的電解質(zhì)溶液最好選擇________(填“酸性”、“堿性”或“中性”)溶液。
(2)空氣在進入電池裝置前需要通過過濾器除去的氣體是
______________________________________________________________。
(3)氨氣燃料電池的反應是氨氣與氧氣生成一種常見的無毒氣體和水,該電池的電極總反應是________________,正極的電極反應式是_________________________________________________________________。
解析 氨氣為堿性氣體,會與CO2反應,由此可回答(1)(2)問。由信息和所含元素可知無毒氣體是氮氣,在燃料電池中,燃料為負極,氧氣為正極,根據(jù)堿性環(huán)境可知,正極反應式為O2+4e- + 2H2O===4OH-。
答案 (1)堿性 (2)CO2
(3)4NH3 + 3O2===2N2 + 6H2O 3O2+12e- + 6H2O===12OH-(或O2 + 4e- + 2H2O===4OH-)