2020届一轮复习全国非新高考地区版第六章微考点47新型化学电源--锂电池等作业

2020届一轮复习全国非新高考地区版第六章微考点47新型化学电源--锂电池等作业

题型一　锂电池 ‎1．一种石墨烯锂硫电池(2Li＋S8===Li2S8)工作原理如图。下列有关该电池说法正确的是(　　)‎ A．B电极发生还原反应 B．A电极上发生的一个电极反应为2Li＋＋S8＋2e－===Li2S8‎ C．每生成1 mol Li2S8转移0.25 mol电子 D．电子从B电极经过外电路流向A电极，再经过电解质流回B电极 ‎2．(2019·兰州模拟)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：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－‎ B．有机电解质和水溶液不可以互换区域 C．理论上外电路中每转移1 mol电子，负极消耗的质量为7 g D．若该电池可以充电，充电时碳极接外加电源的负极，锂极接外加电源的正极 题型二　钠电池 ‎3．(2018·青岛质检)如图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320 ℃左右，电池反应为2Na＋xS===Na2Sx，其中M由Na2O和Al2O3制得。根据有关叙述判断下列说法中错误的是(　　)‎ A．M有两个作用：一是导电，二是隔离钠与硫，防止二者化合 B．该电池的正极反应式为xS＋2e－===S C．该电池的负极发生还原反应 D．消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的4.5倍 ‎4．(2018·石家庄模拟)如图所示装置Ⅰ是一种可充电电池，装置Ⅱ为电解池。交换膜只允许Na＋通过，充放电的化学方程式为2Na2S2＋NaBr3Na2S4＋3NaBr。闭合开关K时，b极附近先变红色。下列说法正确的是(　　)‎ A．负极反应为4Na－4e－===4Na＋‎ B．闭合K后，b电极附近的pH变小 C．当有0.01 mol Na＋通过离子交换膜时，b电极上析出的气体在标准状况体积为112 mL D．闭合K后，a电极上产生的气体具有漂白性 题型三　铁电池及应用 ‎5．(2018·沧州模拟)某蓄电池反应式为Fe＋Ni2O3＋3H2OFe(OH)2＋2Ni(OH)2。下列推断中正确的是(　　)‎ ‎①放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极 ‎②充电时，阴极上的电极反应式是Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－‎ ‎③充电时，Ni(OH)2为阳极 ‎④蓄电池的电极必须是浸在某碱性溶液中 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④‎ ‎6．高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中，如图1是高铁电池的模拟实验装置：‎ 关于高铁电池以下说法错误的是(　　)‎ A．放电时正极电极反应式为：FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－‎ B．盐桥中盛有KCl饱和溶液，K＋向右池移动 C．由图2知，高铁电池的优点为：使用时间长，电压稳定 D．电池工作一段时间后，电解质KOH的总物质的量增加 ‎7．(2018·海南六市联考)世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁—空气电池，其结构如图所示。‎ 下列有关该电池放电时的说法正确的是(　　)‎ A．O2－由b极移向a极 B．正极的电极反应式为FeOx＋2xe－===Fe＋xO2－‎ C．铁表面发生的反应为xH2O(g)＋Fe===FeOx＋xH2‎ D．若有22.4 L(标准状况)空气参与反应，则电路中有4 mol 电子转移 题型四　其他新型高能电池 ‎8．大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。镍氢电池(NiMH电池)正极板材料为NiOOH，负极板材料为吸氢合金，下列关于该电池的说法中正确的是(　　)‎ A．放电时电池内部H＋向负极移动 B．充电时，将电池的负极与外接电源的正极相连 C．充电时阳极反应式为Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O D．放电时负极的电极反应式为MHn－ne－===M＋nH＋‎ ‎9．(2018·黑龙江五校联考)斯坦福大学华人化学家戴宏杰的团队发明了一种“一分钟充满电”的新型铝离子电池。该电池的电极材料为铝和Cn[AlCl4](Cn为石墨)，有机物阳离子和[AlCl4]－组成离子液体，电池放电时，在负极附近形成[Al2Cl7]－。充电和放电过程中离子液体中的阳离子浓度不变。下列说法不正确的是(　　)‎ A．放电时，铝为电池负极，电极反应式为Al－3e－===Al3＋‎ B．放电时，负极材料和正极材料质量均减少 C．充电和放电过程中，有机物阳离子移动方向相反 D．充电时，阳极的电极反应式为[AlCl4]－＋Cn－e－===Cn[AlCl4]‎ ‎10．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(如下图)，实现了“太阳能—电能—化学能”转化，总反应方程式为2CO2===2CO＋O2。下列关于该装置的说法中正确的是(　　)‎ 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－‎ 答案精析 ‎1．B　2.D ‎3．C　[由于原电池内部要靠离子的定向移动导电，同时钠和硫极易化合，所以必须把二者隔离开，因此M(由Na2O和Al2O3制得)的作用是导电和隔离钠与硫；由电池反应可看出金属钠失去电子作为负极，发生氧化反应，单质硫得电子被还原成S，所以正极反应式为xS＋2e－===S；在铅蓄电池中铅作负极，电极反应式为Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)，因此当消耗1 mol即207 g铅时转移2 mol电子，而207 g钠可失去的电子为＝9 mol，所以钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的＝4.5倍。综上所述A、B、D正确，C错误。]‎ ‎4．C　[当闭合开关K时，b附近溶液先变红，即b附近有OH－生成，在b极析出氢气，b极是阴极，a极是阳极，与阴极连接的是原电池的负极，所以B极是负极，A极是正极。闭合K时，负极发生氧化反应，电极反应为2Na2S2－2e－===2Na＋＋Na2S4，A项错误；闭合开关K时，b极附近先变红色，该极上生成H2和OH－，pH增大，B项错误；闭合K时，有0.01 mol Na＋通过离子交换膜，说明有0.01 mol电子转移，阴极上生成0.005 mol H2，标准状况下体积为0.005 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L＝112 mL，C项正确；闭合开关K时，a极是阳极，该极上金属铜被氧化，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，没有气体产生，D项错误。]‎ ‎5．D　[由放电时的反应可知，Fe发生氧化反应，Ni2O3发生还原反应，即正极为Ni2O3，负极为Fe，①错误；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，放电时负极反应式为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，充电过程中阴极反应式为Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，②正确；充电是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，阳极为原来的正极，因此充电时，Ni(OH)2为阳极，③正确；Fe(OH)2、Ni(OH)2只能存在于碱性溶液中，在酸性条件下与H＋反应，④正确。]‎ ‎6．B　[根据电池装置，Zn为负极，C为正极，正极上K2FeO4发生还原反应生成Fe(OH)3，电极反应式为：FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－，A项正确；盐桥中阳离子向正极移动，即K＋向左移动，B项错误；由图2知，高铁电池和高能碱性电池相比，使用时间长，工作电压稳定，C项正确；Zn电极电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2和正极组合，电池总方程式为：2K2FeO4＋3Zn＋8H2O===2Fe(OH)3＋3Zn(OH)2＋4KOH，故KOH总物质的量应增加。]‎ ‎7．C　[a极空气中氧气得电子发生还原反应，为正极，铁与水反应生成氢气，氢气在b极失电子发生氧化反应，为负极。在原电池中，阴离子向负极移动，O2－由a极移向b极，A项错误；a极空气中氧气得电子发生还原反应为正极，电极反应式为O2＋4e－===2O2－，B项错误；由新型中温全瓷铁—空气电池的装置图可知，铁表面发生的反应为xH2O(g)＋Fe===FeOx ‎＋xH2，C项正确；有22.4 L(标准状况)空气参与反应，则氧气约为0.2 mol，电路中约转移0.8 mol电子，D项错误。]‎ ‎8．C　[A项，根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，错误；B项，充电时电池的负极要接电源的负极，电池的正极要接电源的正极，错误；C项，根据电池工作原理图，电池正极的电极反应式：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，充电是电解池，发生的电极反应式与原电池的电极反应式是相反的，即阳极电极反应式：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O，正确；D项，该电池的环境是碱性环境，不能有大量H＋存在，电极反应式：MHn＋nOH－－ne－===M＋nH2O，错误。]‎ ‎9．A　10.D