《2021版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)6.2原電池化學(xué)電源題組訓(xùn)練過(guò)關(guān)2含解析新人教版.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2021版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)6.2原電池化學(xué)電源題組訓(xùn)練過(guò)關(guān)2含解析新人教版.doc（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、原電池 化學(xué)電源一次電池 1.普通鋅錳干電池的簡(jiǎn)圖如圖所示，它是用鋅皮制成的鋅筒作電極，中央插一根碳棒，碳棒頂端加一銅帽。在石墨碳棒周圍填滿二氧化錳和炭黑的混合物，并用離子可以通過(guò)的長(zhǎng)纖維紙包裹作隔膜，隔膜外是用氯化鋅、氯化銨和淀粉等調(diào)成糊狀作電解質(zhì)溶液。該電池工作時(shí)的總反應(yīng)為Zn+2N+2MnO2 Zn(NH3)22+Mn2O3+H2O。下列關(guān)于鋅錳干電池的說(shuō)法中正確的是()A.當(dāng)該電池電壓逐漸下降后，利用電解原理能重新充電復(fù)原B.電池負(fù)極反應(yīng)式為2MnO2+2N+2e-Mn2O3+2NH3+H2OC.原電池工作時(shí)，電子從負(fù)極通過(guò)外電路流向正極D.外電路中每通過(guò)0.1 mol電子，鋅的質(zhì)量理

2、論上減小6.5 g【解析】 選C。普通鋅錳干電池是一次電池，不能充電復(fù)原，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)原電池工作原理，負(fù)極失電子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由負(fù)極的電極反應(yīng)式可知，每通過(guò)0.1 mol電子，消耗鋅的質(zhì)量是65 gmol-1=3.25 g，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(雙選)(2020漳州模擬改編)鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池是實(shí)際應(yīng)用電池系列中比能量最高的一種電池，剖視圖如圖所示，一種非水的LiAlCl4的SOCl2溶液為電解液。亞硫酰氯既是電解質(zhì)，又是正極活性物質(zhì)，其中碳電極區(qū)的電極反應(yīng)式為2SOCl2+4e-4Cl-+S+SO2，該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.鋰電極區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)：Li-e-Li+B.

3、放電時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)：4Li+2SOCl24LiCl+SO2+SC.鋰電極上的電勢(shì)比碳電極上的高D.若采用水溶液代替SOCl2溶液，電池總反應(yīng)和效率均不變【解析】選C、D。鋰電池中鋰為電池的負(fù)極，失電子生成鋰離子，反應(yīng)式：Li-e-Li+，A正確；放電時(shí)的總反應(yīng)式為電池正負(fù)極得失電子總數(shù)相等時(shí)電極反應(yīng)相加，4Li+2SOCl24LiCl+SO2+S，B正確；鋰電極為電池的負(fù)極，負(fù)極的電勢(shì)比正極低，C錯(cuò)誤；若采用水溶液代替SOCl2溶液，鋰電極則與水反應(yīng)生成氫氧化鋰，造成電極的損耗，D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】Li-FeS2電池是目前電池中綜合性能最好的一種電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。已知電池放電時(shí)的反應(yīng)為4L

4、i+FeS2Fe+2Li2S。下列說(shuō)法正確的是()A.Li為電池的正極B.電池工作時(shí)，Li+向負(fù)極移動(dòng)C.正極的電極反應(yīng)式為FeS2+4e-Fe+2S2-D.將熔融的LiCF3SO3改為L(zhǎng)iCl的水溶液，電池性能更好【解析】選C。A項(xiàng)，由S發(fā)生氧化反應(yīng)，可知Li為電池負(fù)極；B項(xiàng)，電池工作時(shí)，陽(yáng)離子(Li+)移向正極；D項(xiàng)，由于2Li+2H2O2LiOH+H2，故不能用LiCl的水溶液作為電解質(zhì)溶液。二次電池3.如圖是鉛蓄電池充、放電時(shí)的工作示意圖，已知放電時(shí)電池反應(yīng)為PbO2+Pb+4H+2S2PbSO4+2H2O。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.K與N連接時(shí)，能量由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.K與N連接

5、時(shí)，H+向負(fù)極區(qū)遷移C.K與M連接時(shí)，所用電源的a極為負(fù)極D.K與M連接時(shí)，陽(yáng)極附近的pH逐漸增大【解析】選C。K與N相接時(shí)，是原電池，由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；由于形成原電池時(shí)正極消耗氫離子，所以氫離子向正極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；充電時(shí)，二氧化鉛作為原電池的正極連接到電源的正極，所以b是正極，a是負(fù)極，C正確；陽(yáng)極生成二氧化鉛和氫離子，pH減小，D錯(cuò)誤。4.一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)如圖所示。放電前，被交換膜隔開(kāi)的電解質(zhì)為Na2S2和NaBr3，放電后分別變?yōu)镹a2S4和NaBr。下列敘述正確的是()A.放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為2-2e-B.充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為3Br-2e-BC.放電時(shí)

6、，Na+經(jīng)過(guò)離子交換膜，由b池移向a池D.充電時(shí)，M接電源負(fù)極，N接電源正極【解析】選C。放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為2Na2S2-2e-Na2S4+2Na+，A錯(cuò)誤；充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為3NaBr-2e-NaBr3+2Na+，B錯(cuò)誤；在原電池中，陽(yáng)離子移向正極，Na+經(jīng)過(guò)離子交換膜，由b池移向a池，C正確；充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為3NaBr-2e-NaBr3+2Na+，所以充電時(shí)，M接電源正極，N接電源負(fù)極，D錯(cuò)誤。【歸納提升】1.二次電池的解題思路2.二次電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)方法(1)先標(biāo)出原電池總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì)。(2)寫(xiě)出一個(gè)比較容易書(shū)寫(xiě)的電極反應(yīng)式(書(shū)寫(xiě)時(shí)一定要

7、注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存)(3)在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去寫(xiě)出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。(4)充電的電極反應(yīng)與放電的電極反應(yīng)過(guò)程相反。燃料電池5.金屬(M)-空氣電池的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.金屬M(fèi)作電池負(fù)極B.電解質(zhì)是熔融的MOC.正極的電極反應(yīng)式：O2+2H2O+4e-4OH-D.電池總反應(yīng)式：2M+O2+2H2O2M(OH)2【解析】選B。金屬(M)-空氣電池中M失電子作負(fù)極，故A正確；根據(jù)傳遞M2+和OH-，可知電解質(zhì)是熔融的M(OH)2，故B錯(cuò)誤；空氣中的氧氣得電子作正極，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-，故C正確；電池總反應(yīng)式為2M

8、+O2+2H2O 2M(OH)2，故D正確。6.(雙選)某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)、以CH4為燃料時(shí)，該電池工作原理如圖。下列說(shuō)法正確的是()A.a為CH4，b為空氣B.C向正極移動(dòng)C.此電池在常溫下也能工作D.正極的電極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e-2C【解析】選A、D。電極反應(yīng)式如下：負(fù)極：CH4-8e-+4C5CO2+2H2O正極：2O2+8e-+4CO24C根據(jù)圖示中電子的移向，可以判斷a處通入甲烷，b處通入空氣，C應(yīng)移向負(fù)極，由于電解質(zhì)是熔融鹽，因此此電池在常溫下不能工作。7.二甲醚直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5

9、.93 kWhkg-1)。若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為_(kāi)，一個(gè)二甲醚分子經(jīng)過(guò)電化學(xué)氧化，可以產(chǎn)生_個(gè)電子的電量；該電池的理論輸出電壓為1.20 V，能量密度E=_(列式計(jì)算，能量密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量，1 kWh=3.6106 J)。【解析】電解質(zhì)為酸性時(shí)，二甲醚(CH3OCH3)在燃料電池的負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，生成CO2和H+，CH3OCH3中碳元素的化合價(jià)為-2，CO2中碳元素的化合價(jià)為+4，所以1 mol CH3OCH3失去12 mol電子，負(fù)極反應(yīng)為CH3OCH3+3H2O-12e-2CO2+12H+。第三空嚴(yán)格上說(shuō)是物理和化學(xué)的綜合問(wèn)題。假設(shè)燃料二甲醚為1 k

10、g，則我們只要知道電池的輸出電能就能算出能量密度。1 kg二甲醚的物質(zhì)的量為，1 kg二甲醚產(chǎn)生的電量為12 mol電子的電量。法拉第常數(shù)代表每摩爾電子所攜帶的電荷，那么1 kg二甲醚所產(chǎn)生的電荷為1296 500 Cmol-1。根據(jù)電能公式W=UQ算出電能，再求出能量密度即可，且由此式得出的結(jié)果單位為J，要換算為kWh。答案：CH3OCH3+3H2O-12e-2CO2+12H+12(3.6106 JkW-1h-1)8.39 kWhkg-1【歸納提升】1.燃料電池的解題模板2.書(shū)寫(xiě)燃料電池電極反應(yīng)式的三大步驟(1)先寫(xiě)出燃料電池總反應(yīng)式一般都是可燃物在氧氣中的燃燒反應(yīng)方程式。但由于燃燒產(chǎn)物還可

11、能與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的方程式與其相加得總反應(yīng)方程式。(2)再寫(xiě)出燃料電池正極的電極反應(yīng)式由于燃料電池正極一般都是O2得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，基礎(chǔ)反應(yīng)式為O2+4e-2O2-。電解質(zhì)為固體時(shí)，O2-可自由通過(guò)，正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-2O2-。電解質(zhì)為熔融的碳酸鹽時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e-2C。當(dāng)電解質(zhì)為中性或堿性環(huán)境時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：O2+4e-+2H2O4OH-。當(dāng)電解質(zhì)為酸性環(huán)境時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：O2+4e-+4H+2H2O。(3)最后寫(xiě)出燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式=燃料電池總反應(yīng)式-燃料電池正極的電極反應(yīng)式。在利用此法時(shí)一要注意消去反應(yīng)中的O2，二要注意兩極反應(yīng)式和總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移相同。- 7 -