复习题教案和学案内容

高一化学原电池专题练习

一：锂电池，锂离子电池

1．特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)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 C6＋LiCoO2。下列说法不正确的是(

)

A．充电时Li从右边流向左边

B．放电时，正极锂的化合价未发生改变

C．充电时B作阳极，该电极放电时的电极反应式为Li1－xCoO2＋xLi＋xe===LiCoO2

D．废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li进入石墨中而有利于回收

2．(2014·新课标全国卷Ⅱ，12)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是(

)

A. a为电池的正极

B. 电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi

C. 放电时，a极锂的化合价发生变化

D. 放电时，溶液中Li从b向a迁移

3．近几年科学家发明的一种新型可控电池——锂水电池，工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是

－－＋＋＋－＋＋＋A．碳极发生的反应是2H2O＋2e===H2↑＋2OH

B．有机电解质和水溶液不可以互换区域

C．标准状况下产生22.4 L的氢气时，正极消耗锂的质量为14 g D．该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气

4. （09浙江12）市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负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。这种锂离子电池的电池反应式为：

Li+2Li0.35NiO2

2Li0.85NiO2。下列说法不正确的是

A．放电时，负极的电极反应式：Li - e-=Li

＋＋B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应

C．该电池不能用水溶液作为电解质

D．放电过程中Li向负极移动

1

＋

二：储“氢”电池

1．（2014·全国大纲版理综化学卷，T9）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni电池)。下列有关说法不正确的是

A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e→Ni(OH)2＋OH

B．电池的电解液可为KOH溶液

C．充电时负极反应为：MH＋OH→M＋H2O＋e

D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高

2．（2014·浙江理综化学卷）镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：

Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH 已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH===6Ni(OH)2＋NO 下列说法正确的是：

A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOH＋H2O＋e===Ni(OH)2＋OH

B．充电过程中OH离子从阳极向阴极迁移

C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O＋M＋e===MH＋OH，H2O中的H被M还原

D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液

3．镍氢电池的化学方程式为NiO(OH)＋MH NiO＋M＋H2O(M为储氢合金，电解质为KOH)，下列说法不正确的是(

) A．充电过程中，电池的负极上发生的反应为H2O＋M＋e===MH＋OH

B．储氢合金位于电池的负极

C．放电时，OH向电池的负极移动

D．充电过程中，化学能转化为电能储存在电池中

三：铝电池

1.中科院深圳研究院成功开发出一种新型铝－石墨双离子电池，可大幅度提升电动汽车的使用性能，其工作原理如图所示。充电过程中，石墨电极发生阴离子插层反应，而铝电极发生铝－锂合金化反应，下列叙述正确的是

A．放电时，电解质中的Li向左端电极移动

B．充电时，与外加电源负极相连一端电极

反应为AlLi－e===Li＋Al C．充电时，若转移0.2 mol电子，

则铝电极上增重5.4 g D．放电时，正极反应式为Cn(PF6)＋e===PF6—＋Cn

－－＋＋－－－－－－－－－－－－－

2

2．研究人员研制出一种可快速充放电的超性能铝离子电池，Al、Cn为电极，有机阳离子与阴离子(AlCl4—、Al2Cl7—)组成的离子液体为电解质。如图为该电池放电过程示意图。下列说法错误的是

A．充电时，Al作阴极，Cn作阳极

B．充电时，每生成1 mol铝，同时消耗4 mol Al2Cl7—

C．放电时，电解质中的有机阳离子向铝电极方向移动

D．放电时，正极反应式为Cn[AlCl4]＋e===Cn＋AlCl4—

－

四、金属空气电池

1．(2016·全国卷Ⅲ)锌－空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH＋2H2O===2Zn(OH)42—。下列说法正确的是

－A．充电时，电解质溶液中K向阳极移动

B．充电时，电解质溶液中c(OH)逐渐减小

C．放电时，负极反应为Zn＋4OH－2e=== Zn(OH)42—

－－－＋D．放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L(标准状况)

2．【2016浙江卷】金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是

A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于

氧气扩散至电极表面

B．比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池，Al—空气电池的理论比能量最高

C．M—空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–

= 4M(OH)n

D．在Mg—空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及

阳离子交换膜

3

五、太阳能电池

1．下图是用于航天飞行器中的一种全天候太阳能

电化学电池在光照时的工作原理。下列说法正确的是

A．该电池与硅太阳能电池供电原理相同

B．光照时，H由a极室通过质子膜进入b极室

C．夜间无光照时，a电极流出电子

D．光照时，b极反应式是VO2＋2OH－e===VO2＋H2O ＋－－＋＋2．我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站。为了实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的CO2并提供O2，我国科学家设计了一种装置(如图)，实现了“太阳能→电能→化学能”转化，总反应方程式为2CO2===2CO＋O2。关于该装置的下列说法正确的是

A．图中N型半导体为正极，P型半导体为负极

B．图中离子交换膜为阳离子交换膜

C．反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强

D．人体呼出的气体参与X电极的反应：CO2＋2e＋H2O===CO＋2OH

六：燃料电池

1．(2017·广州统考)一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示，图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示。

下列有关说法不正确的是(

) A．Cl由中间室移向左室

B．X气体为CO2

C．处理后的含NO3废水的pH降低

D．电路中每通过4 mol电子，产生标准状况下X气体的体积为22.4 L 2.(2015·江苏)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是：

4

－－－－

3．乙烯催化氧化成乙醛可设计成如图所示的燃料电池，在制备乙醛的同时能获得电能，其总反应为：2CH2═CH2+O2→2CH3CHO．下列有关说法不正确的是(

)

A.该电池可将化学能转化为电能

B.每有0.1mol O2反应，则迁移0.4mol H+

C.正极反应式为：CH2=CH2-2e-+2OH-═CH3CHO+H2O

D.负极区溶液的pH减小

4．新型NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如图所示，(已知硼氢化钠中氢为－1价)，有关该电池的说法正确的是：

－

－－－A．电极B材料中含MnO2层，MnO2可增强导电性

B．电池负极区的电极反应：BH4＋8OH－8e===BO2＋6H2O C．放电过程中，Na从正极区向负极区迁移

D．在电池反应中，每消耗1 L 6 mol·L1 H2O2溶液，理论上流

－＋过电路中的电子为6NA个

5.一种微生物燃料电池如图所示,下列关于该电池说法正确的是(

)

A.a电极发生还原反应

B.H+由右室通过质子交换膜进入左室

C.b电极的反应为

D.电池工作时,电流由a电极沿导线流向b电极

七：其它类型：

1.根据右图，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↑

2、(2009·福建理综)控制适合的条件，将反应2Fe3＋2I＋－－－＋－

2Fe2＋I2设计成如下图所示＋的原电池。下列判断不正确的是(

) A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原

＋C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，

乙中石墨电极为负极

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3.下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应

“AsO43—＋2I＋2H

AsO33—＋I2＋H2O”设－＋计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液。下列叙述中正确的是：

A.甲组操作时，电流表(A)指针发生偏转

B.甲组操作时，溶液颜色变浅

C.乙组操作时，C2作正极

D.乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e=2I

4、（2010福建卷）铅蓄电池的工作原理为：

PbPbO2研读右图，下列判断不正确的是

2A．K 闭合时，d电极反应式：

PbSO

42H2O2ePbO24HSO4－－2H2SO42PbSO42H2OB．当电路中转移0．2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2mol C．K闭合时，II中SO42—向c电极迁移

D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极

5. （2015年全国高考新课标I卷

）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（

）

A.正极反应中有CO2生成

B.微生物促进了反应中电子的转移

C.质子通过交换膜从负极区移向正极区

D.电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O

6、(2013·北京高考节选)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如图所示：

7．(1)(2016·北京高考节选)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________。

②正极的电极反应式是_______________________________。

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