2019年高考化学一轮复习 专题 电化学练习（打包7套）.zip

1专题 01 锂电池1．锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其示意图如图所示。电池反应为2Li＋2H 2O===2LiOH＋H 2↑。电池工作时，下列说法错误的是( )A. 金属锂作负极B. 电子从锂电极经导线流向镍电极C. 海水作为电解质溶液D. 可将电能转化为化学能【答案】D2．某科研小组公司开发了 Li-SO2Cl2军用电池，其示意图如下图所示，已知电池总反应为：2Li+ SO2Cl2= 2LiCl+SO2↑。下列叙述中错误的是A. 电池工作时负极材料是 Li，发生氧化反应B. 电池工作时电子流向：锂电极→导线→负载→碳棒C. 电池工作时，外电路流过 0.2 mol 电子，标准状况下生成 4.48 L 气体D. 电池工作过程中，石墨电极反应式为 SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑【答案】C【解析】根据电池的总反应：2Li+ SO2Cl2= 2LiCl+SO2↑。得到单质锂在反应中失电子化合价升高，所以单质锂是该电池的负极，发生失电子的氧化反应，选项 A 正确。锂电极为负2极，所以电子从锂电极流出，经导线、负载，到达石墨电极，选项 B 正确。总反应的电子转移数为 2e-，所以转移电子是生成的 SO2气体的 2 倍，外电路流过 0.2 mol 电子，标准状况下生成 2.24 L（0.1mol）气体，选项 C 错误。石墨电极是反应的正极，正极上是 SO2Cl2得电子，转化为 SO2和 Cl-，方程式为：SO 2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑，选项 D 正确。3．下图是采用新能源储能器件将 CO2 转化为固体产物，实现 CO2 的固定和储能灵活应用的装置。储能器件使用的 Li-CO2电池组成为钌电极/CO 2-饱和 LiClO4-DMSO 电解液/锂片。下列说法正确的是A. Li -CO2 电池电解液由 LiClO4和 DMSO 溶于水得到B. CO2 的固定中，每转移 8 mole-，生成 3mol 气体C. 过程Ⅱ中电能转化为化学能D. 过程Ⅰ的钌电极的电极反应式为 2Li2CO3 +C-4e-=4Li++3CO2↑【答案】D4．中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极，设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如下图 1，电池的工作原理如下图 2。下列有关说法正确的是3A. 放电时，纸张中的纤维素作锂电池的正极B. 开关 K 闭合给锂电池充电，X 为直流电源负极C. 放电时，Li +由正极经过有机电解质溶液移向负极D. 充电时，阳极的电极反应式为：Li 2O2+2e-=O2↑+2Li +【答案】B5．锂电池的构造如图所示，电池内部“→”表示放电时 Li＋ 的迁移方向，电池总反应可表示为：Li 1－x CoO2＋Li xC6 LiCoO2＋6C，下列说法错误的是( )A. 该电池的负极为 LiCoO2B. 充电时 Li＋ 向 C 电极电极移动C. 充电时的阴极反应：Li 1－x CoO2＋xLi ＋ ＋xe － ===LiCoO2D. 外电路上的“→”表示放电时的电子流向【答案】B【解析】试题分析：由 Li＋ 的迁移方向可知，LiCoO 2电极为负极，C 电极为正极。A. 该电池的负极为 LiCoO2，A 正确；B. 充电时 Li＋ 迁移方向与放电时相反应，所以充电时 Li＋ 向4LiCoO2电极移动，B 不正确；C. 充电时的阴极反应为Li1－x CoO2＋xLi ＋ ＋xe － ===LiCoO2，C 正确；D. 外电路上的“→”表示放电时的电子流向，D 正确。本题选 B。6．近几年科学家发明了一种新型可控电池一一锂水电池，工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是A. 电极 a 的材料是 Li B. 电极 b 上发生还原反应，气体 N是氢气C. 消耗锂的质量为 14 g 时，产生 22.4L 气体 N D. 该装置是一次电池【答案】C7．锂空气电池放电时的工作原理如图所示。下列叙述正确的是A. 放电时 Li＋ 由 B 极向 A 极移动B. 电池放电时总反应方程式为 4Li＋O 2 ＋2H 2O===4LiOHC. 电解液 a、b 之间可采用阴离子交换膜D. 电解液 a 可能为 LiCl 水溶液【答案】B【解析】A、在原电池中，A 是负极，B 是正极，阳离子由负极向正极移动，即由 A 极向 B5极移动，故 A 错误；B、原电池放电反应为自发地氧化还原反应，即 4Li+O2+2H2O=4LiOH，故 B 正确；C、根据图示，LiOH 由正极区流出，说明电解液 a、b 之间可采用阳离子交换膜，故 C 错误；D、金属锂可以和水发生反应，电解质中不能含有水，故 D 错误；故选 B。8．锂—铜空气燃料电池（如图）容量高、成本低，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为：2Li＋Cu 2O＋H 2O＝2Cu＋2Li +＋2OH -，下列说法错误的是A. 整个反应过程中，氧化剂为 O2B. 放电时，正极的电极反应式为：Cu 2O＋H 2O＋2e -＝2Cu＋2OH -C. 放电时，当电路中通过 0.1 mol 电子的电量时，有 0.1 mol Li+透过固体电解质向 Cu极移动，有标准状况下 1.12 L 氧气参与反应D. 通空气时，铜被腐蚀，表面产生 Cu2O【答案】C9．锂空气充电电池有望成为电动汽车的实用储能设备。工作原理示意图如下，下列叙述正确的是6A. 该电池工作时 Li+向负极移动B. Li2SO4溶液可作该电池电解质溶液C. 电池充电时间越长，电池中 Li2O 含量越多D. 电池工作时，正极可发生: 2Li + +O2+ 2e-=Li2O2【答案】D【解析】原电池中，阳离子应该向正极移动，选项 A 错误。单质锂会与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以电解质溶液不能使用任何水溶液，选项 B 错误。电池充电的时候应该将放电的反应倒过来，所以将正极反应逆向进行，正极上的 Li 应该逐渐减少，所以电池充电时间越长，Li 2O 含量越多应该越少，选项 C 错误。题目给出正极反应为：xLi + +O2+ xe-=LixO2，所以当 x=2 的时候反应为：2Li + +O2+ 2e-=Li2O2，所以选项 D 正确。10．Li-Cu-空气燃料电池的原理示意如图，电池通入空气腐蚀铜电极而产生正极反应物Cu2O。下列有关说法正确的是A. 电池工作时，正极上有金属锂析出B. 电池工作时,负极区溶液中 c(OH-)增大C. 电池放电过程中的总反应为:2Cu+2Li++2OH-=2Li+Cu 2O+H2OD. 停止通入空气一段时间，电池将停止放电【答案】D711．一种新型的“锂-呼吸 CO2电化学装置”的结构如下图所示，下列说法正确的是A. 该装置可由电能转变为化学能B. 利用该技术可减少温室气体 CO2的排放C. 正极的电极反应为：C 2O42--2e-=2CO2D. 每生成 10.2gLi2C2O4，有 0.2molLi+从正极迁移至负极【答案】B【解析】由图可知，该装置为原电池，可以将化学能转化为电能，总反应为 2Li+2CO2= Li2C2O4，锂是负极，锂失电子被氧化生成 Li+；正极上 CO2被还原为 C2O42-，所以利用该技术可减少温室气体 CO2的排放。Li +从负极移向正极。综上所述，B 正确，本题选 B.12．金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度。它无电时也无需充电,用作燃料电池时,可更换正极的水性电解液和卡盒以及负极的金属锂就可以连续使用,分离出的氢氧化锂可采用电解其熔融物法回收锂而循环使用。其工作示意图见图，下列说法不正确的是8A. 放电时,负极的电极反应式为 Li-e-=Li+B. 熔融的氢氧化锂用惰性电极电解再生时，金属锂在阴极得到C. 有机电解液可以是乙醇等无水有机物D. 放电时，正极的电极反应式为：2H 2O+O2+4e-=4OH-【答案】C13．锂空气电池充放电基本原理如图所示，下列说法不正确的是A. 充电时，锂离子向阴极移动B. 充电时阴极电极反应式为 Li＋ ＋e － ===LiC. 放电时正极电极反应式为 O2＋4e － ＋2H 2O===4OH－D. 负极区的有机电解液可以换成水性电解液【答案】D914．某科研小组公司开发了 Li-SO2Cl2军用电池，其示意图如图所示，已知电池反应为：2Li+SO2Cl2＝2LiCl+SO 2↑。下列叙述中错误的是A. 电池工作时负极材料是 Li，发生氧化反应B. 将电解质溶液改为 LiCl 的水溶液，电池性能会更好C. 电池工作时电子流向：锂电极→导线→负载→碳棒D. 电池工作过程中，石墨电极反应式为 SO2Cl2+2e−=2Cl−+SO2↑【答案】B【解析】电池工作时负极材料是 Li，失电子发生氧化反应，故 A 正确；锂与水能反应，不能将电解质溶液改为 LiCl 的水溶液，故 B 错误；电池工作时电子有负极流向正极，故 C 正确；电池工作过程中，石墨是正极，电极反应式为SO2Cl2+2e−=2Cl−+SO2↑，故 D 正确。15．新型锂-空气电池具有能量密度高的优点，可以用作新能源汽车的电源，其结构如图所示，其中固体电解质只允许 Li+通过。下列说法正确的是A. Li+穿过固体电解质向正极移动而得到 LiOH 溶液10B. 放电时，当外电路中有 1 mol e－ 转移时，水性电解液离子总数增加 NAC. 应用该电池电镀铜，阴极质量增加 64 g，理论上将消耗 11.2 L O2D. 放电时，负极反应式：Li－e － ＋OH － ＝LiOH【答案】A16．锂碘电池的正极材料是聚 2-乙烯吡啶(简写为 P2VP)和 I2的复合物，电解质是熔融薄膜状的碘化锂，正极的电极反应式为 P2VP·nI2+2e-+2Li+=P2VP·(n-1)I2+2LiI。下列说法正确的是A. 该电池放电时，锂电极发生还原反应B. 该电池发生的总反应为 2Li+P2VP·nI2=P2VP·(n-1)I2+2LiIC. P2VP 和 I2的复合物是绝缘体，不能导电D. 该电池工作时，碘离子移向正极【答案】B【解析】分析：锂碘电池中 Li 为负极，负极电极反应式为 Li-e-=Li+，正、负极电极反应式相加得电池总反应，电极材料必须能导电，原电池工作时，阴离子向负极移动。详解：A 项，锂碘电池中 Li 为负极，锂电极发生氧化反应，负极电极反应式为 Li-e-=Li+，A 项错误；B 项，将正、负极电极反应式相加得电池总反应：2Li+P2VP·nI2=P2VP·（n-1）I 2+2LiI，B 项正确；C 项，正极材料是聚 2-乙烯吡啶（简写为 P2VP）和 I2的复合物，电极材料必须能导电，C 项错误；D 项，该电池工作时，阴离子移向负极，碘离子移向负极，D 项错误；答案选 B。17．在新型储能体系，可充电锂二氧化碳电池被称为“可呼吸电池 2.0”,该电池的总反应式为:Li+CO2+O2 Li2CO3(未配平).其工作原理如下图所示(放电时产生的碳酸锂固体储存于11碳纳米管中,TEGDME 是一种有机溶剂)。下列说法中正确的是A. 放电时,CO 2发生还原反应B. 若有 1.12L.CO2参与反应,则有 0.2mol 电子发生转移C. 放电时，Li +从右向左移动D. 充电时,阳极反应为 2Li2CO3-4e-=2CO2↑+O 2↑+4Li +【答案】D18．锂-空气电池是一种新型的二次电池，由于具有较高的比能量而成为未来电动汽车的希望。其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是A. 该电池放电时，锂电极发生了还原反应B. 放电时，Li +向锂电极迁移C. 电池中的电解液可以是有机电解液或稀盐酸等D. 充电时，电池正极的反应式为 Li2O2-2e-=2Li++O2【答案】D1219．我国研究锂硫电池获得突破，电池的总反应是 16Li+S8 8Li2S ，充放电曲线如图所示，下列说法不正确的是( )A. 充电时，电能转化为化学能B. 放电时，锂离子向正极移动C. 放电时，1mol Li 2S6转化为 Li2S4得到 2mole-D. 充电时，阳极总电极反应式是 8S2- -16e- = S8【答案】C【解析】A. 充电时，是电解池，是电能转化为化学能，故 A 正确；B. 放电时，是原电池，在原电池中，阳离子向正极移动，因此锂离子向正极移动，故 B 正确；C. 根据图示，放电时，1mol Li2S6转化为 Li2S4的反应为 2Li2S6+ 2Li =3Li2S4，反应中 2mol Li2S6得到2mole-，即 1mol Li2S6得到 1mole-，故 C 错误；D. 根据 16Li+S8 8Li2S，充电时，阳极总电极反应式是 8S2- -16e- = S8，故 D 正确；故选 C。20．一种 Cu- Li 可充电电池的工作原理如图所示，其中非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片( LISICON)隔开。下列说法正确的是( )13A. 陶瓷片允许水分子通过B. 电池放电时，N 极发生氧化反应C. 电池充电时，阴极反应为 Li++e-=LiD. 电池充电时，接线柱 B 应与外接直流电源的负极相连【答案】C21．锂-空气电池的工作原理如图所示。其中多孔电极材料选用纳米多孔金时， 该电池表现出良好的循环性能。电池反应为： 2Li＋O 2＝Li 2O2。 下列说法错误A. 该电池的电解液常用锂盐的有机溶液B. 电池工作时，外电路中流过 0.01 mol 电子，负极材料减重 0.07g14C. 电池工作时，正极反应可能经过两个过程： Li+＋O 2＋e － ＝LiO 2 Li+＋LiO 2＋e － ＝Li 2O2D. 电池充电时间越长，电池中 Li 2O2越多【答案】D22．某手机电池采用了石墨烯电池，可充电 5 分钟，通话 2 小时。一种石墨烯锂硫电池(2Li+S8=Li2S8)工作原理示意图如图。下列有关该电池说法不正确的是A. 金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料B. 充电时 A 电极为阴极，发生还原反应C. 充电时 B 电极的反应:Li 2S8-2e-=2Li++S8D. 手机使用时电子从 A 电极经过手机电路版流向 B 电极，再经过电池电解质流回 A 电极【答案】D【解析】A、单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多，则得到的电能越多，能量越高，Li 是所有金属元素中原子量最小的金属，所以金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料，故 A 正确；B、原电池中阳离子向正极移动，由图可知，做电源时，B 为正极，A 为负极，负极发生失电子的氧化反应；反过来，充电时负极为阴极，发生还原反应，故 B 正确；C、B 电极上 S8得电子生成 Li2S8，则 B 电极的反应：2Li ++S8+2e-═Li 2S8，故 C 正确；D、电子只能在电极和导线中移动，电子不能在电解质溶液中移动，故 D 错误；故选 D。23．某锂离子电池工作原理如下图所示，电池反应为：Li 1－x CoO2＋Li xC LiCoO2＋C。下列说法不正确的是15A. 放电时，电子从 b 极经用电器流向 a 极B. 放电时，若转移 1mol e－ ，碳材料将增重 7 gC. 充电时，锂离子通过隔膜进入右室D. 充电时，a 极反应：LiCoO 2－xe － = Li1-xCoO2＋xLi +【答案】B24．新型液态金属 Li-Sb 电池具有优良的动力传输特性，工作原理如图所示，该电池的两极及电解液被分成 3 层(熔融 Li 和 Sb 可互溶)。下列说法正确的是A. 电池放电时 Li 为正极B. 将 Li 换成 Na 会提高该电池的比能量C. 该电池充电时阳极金属的总质量不变D. 在 Sb 电极中常掺入 Pb，目的是降低该电池工作温度【答案】D16【解析】电池放电时 Li 为负极，A 项错误；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，将 Li 换成 Na 会降低该电池的比能量，B 项错误；当电池放电时，上层的锂金属失去电子，成为锂离子，移到中层的盐层，而盐层中的锂离子，则会吸收电子，渐渐跑到铅锑混合物所在的最下层，若开始充电，最底层的锂金属会往上熔回盐层的过程中，熔融 Li 和 Sb 可互溶，故该电池充电时阳极金属的总质量发生改变，C 项错误；将正极金属 Sb 和低熔点金属进行合金化来降低熔点，从而降低电池的工作温度，D 项正确。25．锂一铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为 2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-，下列说法不正确的是A. 该电池负极不能用水溶液作为电解质B. 放电时，Li +透过固体电解质向 Cu 极移动C. 通空气时铜被腐蚀，表面产生 Cu2OD. 放电时，正极的电极反应式为：O 2+2H2O+4e-═4OH -【答案】D26．锂—液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点，以熔融金属锂、熔融硫和多硫化锂[Li 2Sx(2≤x≤8)]分别作两个电极的反应物，固体 Al2O3 陶瓷(可传导 Li+)为电解质，其反应原理如图所示。下列说法错误的是17A. 该电池比钠一液态多硫电池的比能量高B. 放电时，内电路中 Li+的移动方向为从 a 到 bC. Al2O3 的作用是导电、隔离电极反应物D. 充电时，外电路中通过 0.2mol 电子，阳极区单质硫的质量增加 3.2g【答案】D27．正在研发的锂空气电池能量密度高、成本低，可作为未来电动汽车的动力源，其工作原理如图。下列有关该电池的说法正确的是A. 有机电解液可以换成水性电解液B. 放电时，外电路通过 2 mol 电子，消耗氧气 11.2 LC. 放电和充电时，Li +迁移方向相同D. 电池充电时，在正极上发生的反应为 4OH--4e-= O2↑+2H 2O【答案】D【解析】A. 因 Li 和水可以发生反应，所以不能将有机电解液换成水性电解液，故 A 错误；B. 因未说明气体是否处于标准状况，所以无法计算氧气的体积，故 B 错误；C. 放电时18Li+移向正极，充电时 Li+移向阴极（即放电时的负极） ，移动方向不同，故 C 错误；D. 充电时，电池的正极为充电时的阳极，电极反应式为：4OH － －4e － = O2↑+2H 2O，故 D 正确；答案选 D。28．在固态金属氧化物燃料电解池中，以 H2—CO 混合气体为燃料，基本原理如右图所示。下列说法不正确的是A. Y 极是原电池的正极，发生还原反应B. 负极的电极反应式是：H 2－2eˉ＋O 2ˉ＝H 2O CO－2eˉ＋O 2ˉ＝ CO 2C. 总反应可表示为：H 2＋CO＋O 2 ＝ H2O＋CO 2D. 同温同压下两极消耗的气体的体积之比是 1︰1【答案】D29．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a 常用掺有石墨烯的 S8材料，电池反应为：16Li+ xS8=8Li2Sx（2≤ x≤8） 。下列说法正确的是A. 电池工作时，负极可发生反应：2Li 2S6+2Li++2e-=3Li2S4B. 电池充电时间越长，电池中的 Li2S2量越多19C. 电解质中加入硫酸能增强导电性D. 电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料减重 0.14 g【答案】D【解析】A、由装置图可知，电池工作时 Li+向 a 极移动，则 a 极为正极，b 极为负极，结合电池反应为 16Li+xS8=8Li2Sx（2≤ x≤8） ，负极 Li 的反应式为 Li-e-=Li+，所以 A 错误；B、由总反应可知正极依次发生 S8→Li 2S8→ Li2S6→Li 2S4→Li 2S2的还原反应，当充电时，将进行逆向转化，所以充电时间越长，电池中 Li2S2量越少，故 B 错误；C、加入硫酸，将与负极材料 Li 作用，从而减弱电路的导电性，故 C 错误；D、该电池的负极反应 Li-e-=Li+，所以当电路中流过 0.02 mol 电子，负极消耗 Li 的物质的量为 0.02mol，其质量为0.14 g，所以 D 正确。本题正确答案为 D。30．2017 年 12 月，华为宣布: 利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为 LixC6+Li1-xCoO2 C6+LiCoO2，其工作原理如图所示。下列关于该电池的说法不正确的是A. 该电池若用隔膜可选用质子交换膜B. 石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度C. 充电时，LiCoO 2极 发生的电极反应为: LiCoO 2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+D. 废旧的该电池进行“放电处理”让 Li+从石墨烯中脱出而有利于回收【答案】A31．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a 常用掺有石墨烯的 S8材料，电池反应为：16Li+xS 8=8Li2Sx（2≤x≤8） 。下列说法错误的是20A. 电池工作时，正极可发生反应：2Li 2S6+2Li++2e−=3Li2S4B. 电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料减重 0.14 gC. 石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性D. 电池充电时间越长，电池中 Li2S2的量越多【答案】D32．近年来 AIST 报告正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池，该电池通过一种复杂的铜腐蚀现象产生电力，整个反应过程中，铜相当于催化剂，装置如图所示。下列说法不正确的是A. 放电时，Li +透过固体电解质向 Cu 极移动B. 放电时，正极的电极反应式为 O2+4e-+2H2O=4OH-C. 空气的作用是把铜表面氧化为 Cu2OD. 锂电极减轻 1.4g 时，至少需通入空气约 5.6L （标准状况下）21【答案】B【解析】A、放电属于电池，根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，根据装置图，Li为负极，Cu 为正极，即 H＋ 向 Cu 极移动，故 A 说法正确；B、根据装置图和题中信息，正极是 Cu2O＋2e － ＋H 2O=2Cu＋2OH － ，故 B 说法错误；C、根据装置图，空气的作用是把 Cu 表面氧化为 Cu2O，故 C 说法正确；D、根据 4Li～4e － ～O 2，消耗氧气物质的量为 1.4/(7×4)mol=0.05mol，消耗空气的体积为 0.05×22.4/20%L=5.6L，故 D 说法正确。33．一种锂铜可充电电池，工作原理如图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。下列说法不正确的是A. 陶瓷片允许 Li+通过，不允许水分子通过B. 放电时，N 为电池的正极C. 充电时，阴极反应为：Li + +e-=LiD. 充电时，接线柱 A 应与外接电源的正极相连【答案】D34．锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如下图所示。下列说法正确的是22A. 电解液中，Li +由多孔电极迁移向锂电极B. 该电池放电时，负极发生了还原反应C. 充电时，电池正极的反应式为 Li2O2=2Li++O2↑+2e -D. 电池中的电解液可以是有机电解液或稀盐酸等【答案】C【解析】A. 锂电极作负极，多孔电极作正极，电解液中，阳离子移向阴极，所以 Li+由锂电极迁移向多孔电极，故 A 错误；B. 该电池放电时，负极发生了氧化反应，故 B 错误；C. 充电时，电池正极的反应式为 Li2O2=2Li++O2↑+2e -，故 C 正确；D. 金属钾与稀盐酸发生反应，所以电池中的电解液不可以是稀盐酸，故 D 错误。故选 C。35．锂-液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点，以熔融金属银、熔融硫和多硫化锂分别作两个电极的反应物，固体 Al2O3 陶瓷(可传导 Li+)为电解质，其反应原理如图所示。下列关于其说法错误的是A. 放电时，电极 B 为正极B. 充电时内电路中 Li+的移动方向为从 B 到 AC. 该电池的适宜工作温度应该在 Al2O3 的熔点和沸点之间D. 充电时，阳极反应为 Sx2--2e-=xS【答案】C2336．如图是一种利用锂电池“固定 CO2”的电化学装置，在催化剂的作用下，该电化学装置放电时可将 CO2转化为 C 和 Li2CO3，充电时选用合适催化剂，仅使 Li2CO3发生氧化反应释放出 CO2和 02。下列说法中正确的是A. 该电池充电时，阳极反应式为:C+2Li 2CO3-4e-=3CO2↑+4LiB. 该电池放电时,Li +向电极 X 方向移动C. 该电池充电时，电极 Y 与外接直流电源的负极相连D. 该电池放电时，每转移 4mol 电子，理论上生成 1molC【答案】D37．特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂电池，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24A. 放电时电子从 A 极通过导线流向 B 极 B. 放电时 A 是负极C. 放电时 Li+从右向左定向迁移 D. 钴酸锂电池为二次电池【答案】C【解析】从方程式中看出 Li 的化合价升高，Li xC6作负极，Li 1-xCOO2做正极。放电时电子从负极流向正极，故从 A 极通过导线流向 B 极，故 A 正确； LixC6作负极，故 B 正确；放电时阳离子移向正极，Li +从左向右定向迁移，故 C 错误；钴酸锂电池可以充电为二次电池，故 D 正确。38．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a 常用掺有石墨烯的 S8材料，电池反应为：16Li+xS 8=8Li2Sx（2≤x≤8） 。下列说法不正确的是A. 电池工作时，a 是正极B. 电池工作时负极反应为：Li﹣e ﹣ =Li+，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料减重0.14 gC. 石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性D. 在此电池中加入硫酸可增加导电性【答案】D2539．锂硫电池是一种新型储能电池，放电时的总反应为 2Li+xS=Li2Sx。以该电池为电源制备甲烷的原理如图所示。下列说法正确的是A. b 为锂硫电池的负极B. 锂硫电池的正极反应式为 Li-e-=Li+C. 阳极反应式为 CO+3CO32-+2H2O-2e-==4HCO3-D. 该装置工作时溶液中的 CO32-增大【答案】C【解析】A、 b 为锂硫电池的正极，相应电极为阳极，故 A 错误；B、锂硫电池的负极反应式为 Li-e-=Li+，故 B 错误；C、阳极失电子，发生氧化反应，阳极反应式为 CO+3CO32-+2H2O-2e-==4HCO3-，故 C 正确；D、根据阳极反应，该装置工作时溶液中的 CO32-降低，HCO3－ 浓度增大，故 D 错误；故选 C。40．已知：镁电池的总反应为 xMg+Mo3S4 MgxMo3S4,锂硫电池的总反应为2Li+S Li2S。参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量。下列说法正确的是26A. 锂电池放电时，Mg 2+向负极迁移B. 镁电池放电时，正极发生的电极反应为 Mo3S4+xMg2++2xe-==MgxMo3S4C. 理论上两种电池的比能量相同D. 图中 Li 作负极，Mo 3S4作阳极【答案】B41．近期使用的一种可控电池——锂水电池工作原理如下图。下列说法错误的是A. 锂电极是电池的负极B. 正极发生的反应为: 2H 2O+2e-=2OH-+ H2↑C. 水中 H+经固体电解质向锂电极移动D. 理论上每消耗 14g 锂,转移的电子数为 2NA【答案】C【解析】锂是活泼金属与水反应失电子，作负极，故 A 正确；正极是水电离出氢离子得电子生成氢气，电极反应式为: 2H2O+2e-=2OH-+ H2↑，故 B 正确；阳离子移向正极，水中 H+向碳电极移动，故 C 错误；负极反应为 ， 消耗 14g 锂,转移的 2mol 电子，故D 正确。42．锂-空气电池由于具有较高的比能量而成为未来电动汽车的希望。其原理模型如图所示，下列说法不正确的是27A. 可以用 LiOH 溶液做电解质溶液B. 锂既是负极材料又是负极反应物C. 正极反应为 2Li+ + O2 + 2e- Li2O2D. 正极采用多孔碳材料是为了更好的吸附空气【答案】A43．近年来 AIST 报告正在研制一种“高容量、低成本”的锂—铜空气燃料电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为：2Li+Cu 2O+H2O=2Cu+2Li++2OH 一 ，下列说法不正确的是 （ ）A. 放电时，Li +透过固体电解质向 Cu 极移B. 放电时，正极的电极反应式为 O2+2H2O+4e 一 =4OH—C. 通空气时，铜被腐蚀，表面产生 Cu2OD. 通空气时，整个反应过程中，铜相当于是催化剂【答案】B2844．如图是一种锂钒氧化物热电池装置，电池总反应为 xLi + LiV3O8 = Li1+xV3O8。工作时，需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐融化。已知： LiCl-KCl 共晶盐熔点 352℃。下列说法正确的是A. 整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能B. 放电时正极反应为：Li 1+xV3O8–xe‾=LiV3O8+xLi+C. 放电时 Cl‾ 移向 LiV3O8电极D. Li-Si 合金熔点高于 352℃【答案】D【解析】A、整个过程的能量转化涉及化学能转化为电能以及化学能和热能之间的转化，选项 A 错误；B、放电时正极发生得电子的还原反应，即反应为：正极反应式为xLi++LiV3O8+xe﹣ ═Li 1+xV3O8，选项 B 错误；C、放电时 Cl‾移向负极，移向锂电极，选项 C错误；D、根据工作时，需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐融化，得到：Li﹣Si 合金熔点高于 352℃，选项 D 正确。答案选 D。45．Li-FeS 2热激活电池以固体 KCl、LiCl 为电解质，放电总反应为：FeS 2+4Li=Fe +2Li2S，下列说法不正确的是（ ）A. 负极反应式为：Li-e -=Li+ B. 正极反应式为：FeS 2+4e-=Fe+2S2-C. 电池放电时 K+向正极移动 D. 可用 KCl、LiCl 的水溶液做电解质溶液【答案】D【解析】A．根据总反应式 FeS2+4Li=Fe +2Li2S 可知，负极为 Li，发生氧化反应，此反应式为 Li-e-=Li+，故 A 正确；B．正极材料为 FeS2，发生还原反应，电极反应式为 FeS2+4e-29=Fe+2S2-，故 B 正确；C．原电池工作时，阳离子向正极移动，故 C 正确；D．Li 不活泼金属，能与水反应，不能用水溶液作电解质溶液，应选择熔融盐，故 D 错误；答案为 D。46．我国科学家研发出一种新型的锂离子电池，放电时有关离子转化关系如图所示，下列说法正确的是A. Li+透过膜除允许 Li+通过外，还允许 H2O 分子通过B. 放电时，进入贮罐的液体发生反应 S2O82-+2Fe2+=2Fe3++2SO42-C. 充电时，钛电极与外电源的负极相连D. 充电时，电池内部发生的总反应为 Li+ Fe3+=Li+Fe2+【答案】B47．一种可连续使用的锂电池结构如图所示，下列有关该电池放电时的说法正确的是A. 电子由 Li 电极经 Li+透过膜进入 Fe2+、Fe 3+的水溶液移向 Ti 电极B. Ti 电极上发生的电极反应为：Fe 3+ + e- ＝ Fe 2+C. Li+透过膜除允许 Li+通过外,还允许 H2O 分子通过30D. 贮罐中发生的离子反应为：S 2O82- + 2Fe3+ ＝ 2Fe 2+ + 2SO42-【答案】BD48．锂离子电池广泛用作便携式电源，其正极材料是决定锂离子电池可逆容量与循环寿命的关键因素之一。锂二次电池一般以 LiCoO2、LiFePO 4等为正极材料，以石墨碳为负极材料，以溶有 LPF6、LiBF 4等的碳酸二乙酯(DEC) 为电解液。充电时，Li + 从正极层状氧化物的晶格间脱出进入有机电解液，有机电解液中的 Li+则进入负极，得电子后以原子形式嵌入到石墨材料的晶格中，即: 6C+xLi ++xe-=LixC6，如图所示:（1）如图所示，已知该电池电极总反应:LiCoO 2+C Li1-xCoO2+CLix，充电时，该电池的正极上的反应为_______________________。（2）放电时负极材料质量________(填“增加” 、 “减小”或“不变”)（3）在实验室中，可用下列方案从废旧锂离子电池的正极材料中(主要含有 LiCoO2、炭粉及少量 Al、Fe 等) 回收钴和锂。①溶解过程中，通入 SO2时所发生反应的化学方程式为________________________；②除杂过程中，所得沉淀的主要成分是___________________；(写化学式)③常温下，已知 Ksp[Co(OH)2]=1.09×10-15，若沉淀钴时 pH=9.5，则溶液中 Co2+是否沉淀完全? 请列式计算说明。 _______________________________________________。【答案】 LiCoO2―xe － ＝Li (1－x) CoO2＋xLi + 减小 2LiCoO2＋SO 2＋2H 2SO4＝Li 2SO4＋2CoSO 4＋2H 2O Fe(OH)3、Al(OH) 3 c(Co2+)1专题 02 钠、铝、锌、铅、铜电池1．如图所示为酸性介质中，金属铜与氢叠氮酸(HN 3) 构成的原电池，总反应方程式为: 2Cu+2Cl-+HN3+3H+=2CuCl(s)+N2↑+NH 4+。下列叙述错误的是（ ）A. 离子交换膜为阳离子交换膜B. 若将盐酸换成 NaCl,电池的运行效率将会下降C. 负极的电极反应式为： Cu-e -=Cu+D. 当外电路中流过 0.1mol 电子时，交换膜左侧离子减少 0.2 mol【答案】C详解：根据总反应方程式，Cu 元素的化合价由 0 价升至+1 价，Cu 发生氧化反应，Cu 为负极，石墨为正极。A 项，负极电极反应式为 Cu-e-+Cl-=CuCl（s） ，正极电极反应式为HN3+2e-+3H+=NH4++N2↑，根据电极反应式和平衡电荷，离子交换膜将负极室的 H+迁移到正极室，离子交换膜为阳离子交换膜，A 项正确；B 项，若将盐酸换成 NaCl，NaCl 溶液呈中性，则正极 HN3还原成 NH3，电池的运行效率会下降，B 项正确；C 项，负极电极反应式为Cu-e-+Cl-=CuCl（s） ，C 项错误；D 项，当电路中流过 0.1mol 电子时，左侧电极反应式为Cu-e-+Cl-=CuCl（s） ，该电极反应消耗 0.1molCl-，为了平衡电荷，有 0.1molH+迁移到右侧，交换膜左侧离子减少 0.2mol，D 项正确；答案选 C。2．流动电池可以在电池外部调节电解质溶液，从而维持电池内部电解质溶液浓度稳定，原理如图。下列说法不正确的是2A. 甲中应补充硫酸B. 当消耗 1molPbO2时需分离出 1molCuSO4C. 电子由 PbO2极流出经过用电器流向 Cu 极D. 电池总反应为：Cu+PbO 2+2H2SO4=CuSO4+PbSO4+2H2O【答案】C3．新型 Zn-GO(GO 为氧化石墨烯:C 2O)电池，如图所示，GO 反应过程中转化为 rGO(rGO 为石墨烯:C)。下列有关说法错误的是A. 电池工作时，电子由 a 经外电路流向 bB. b 极电极反应式:C 2O+2e-+H2O =2C+2OH-C. 每生成 0.1molZn(OH)42-，转移电子数为 0.2NAD. 放电过程中电解质溶液的 pH 增大【答案】D3【解析】A、根据装置图，Zn 失去电子转化成[Zn(OH) 4]2－ ，根据原电池工作原理，失电子一极为负极，即 a 为负极，b 为正极，电子从 a 极经外电路流向 b 极，故 A 说法正确；B、b 电极为氧化石墨烯，作氧化剂，GO 反应过程中转化为 rGO，即转化成 C，电极反应式为 C2O＋H 2O＋2e － =2C＋2OH － ，故 B 说法正确；C、Zn 的化合价由 0 价→＋2 价，因此生成1mol[Zn(OH)4]2－ ，转移电子物质的量为 0.2mol，故 C 说法正确；D、负极反应式为Zn－2e － ＋4OH － =[Zn(OH)4]2－ ，因此电池总反应是 Zn＋C 2O＋2OH － ＋H 2O=2C＋[Zn(OH) 4]2－ ，消耗 OH－ ，pH 降低，故 D 说法错误。4．如图为镁--次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是A. 该燃料电池中镁为负极，发生还原反应B. 电池的总反应式为 Mg＋ClO － ＋H 2O===Mg(OH)2↓＋Cl －C. 放电过程中 OH－ 移向负极D. 酸性电解质的镁--过氧化氢燃料电池正极反应为：H 2O2＋2H ＋ ＋2e － ===2H2O【答案】A5．镁、锌等金属与 H2O2 可形成“金属-H 2O2”电池，能为潜水器提供动力，可用食盐水作为电解质溶液，如下图所示。下列有关 Zn-H2O2电池的说法正确的是4A. 电流从 Zn 电极沿导线流向 Pt 电极B. Pt 为正极，电极反应为: H 2O2+2e-=2OH-C. 每消耗 6.5gZn，将反应 0.05mol H2O2D. 食盐水中 Cl-向 Pt 电极移动【答案】B6． “软电池”采用一张薄层纸片作为传导体,一面为锌,另一面为二氧化锰,纸层中水和氧化锌组成电解液。电池总反应为:Zn+2MnO 2+H2O=2MnO(OH)+ZnO。下列说法正确的是A. 该电池的正极为氧化锌B. 锌电极附近溶液的 PH 不变C. 电池正极反应式:2MnO 2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-D. 当 0.1molZn 完全溶解时,流经电解液的电子的物质的量为 0.2mol【答案】C【解析】根据总反应，MnO 2发生还原反应，MnO 2是正极，故 A 错误；锌电极是负极，负极反应是 Zn-2e-+2OH-= ZnO+H2O，溶液的 PH 减小，故 B 错误；根据总反应，正极反应式:2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-，故 C 正确；电解液中通过离子移动导电，没有电子流动，故 D 错误。7．如图所示为盐酸介质中，金属铜与氢叠氮酸（HN 3）构成的原电池，总反应方程式为： 2Cu+2Cl- +HN3+3H+＝2CuCl(s)+N 2↑+NH 4+。下列叙述错误的是A. 电子的流向为 Cu→ →石墨B. 负极的电极反应式为 Cu+Cl― ―e － ＝CuCl(s)5C. 反应一段时间后正极区溶液的 pH 减小D. 标准状况下，生成 224mL N2时，铜转移的电子数为 0.02NA【答案】C【解析】A. 由总反应方程式可知，Cu 失电子生成 CuCl，所以 Cu 为负极，石墨为正极，电子的流向为 Cu→ →石墨，故 A 正确；B. Cu 失电子生成 CuCl，电极反应式为Cu+Cl― ―e － ＝CuCl(s)，故 B 正确；C. 正极的电极反应式为HN3＋2e － ＋3H ＋ =N2↑＋NH 4＋ ，由电极反应式可知，反应一段时间后正极区溶液的 pH 增大，故 C 错误；D. 由总反应方程式可知，Cu 的化合价从 0 价升高到+1 价，生成 1mol 氮气时，消耗 2molCu，转移 2mol 电子，在标准状况下，224mL N2的物质的量为 0.01mol，则消耗0.02molCu，Cu 转移的电子数为 0.02NA，故 D 正确；答案选 C。8．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水 LiCl-KCl 混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是A. Ca 为正极 B. 放电过程中，Li +向负极移动C. 每转移 0.2mol 电子,理论上生成 20.7gPb D. 电池工作一段时间后，正极质量增大【答案】C9．将光敏染料(用 S 表示) 涂在纳米 TiO2晶体(可导电) 表面制成其中一个电极，光敏染料可吸收光能将光敏染料 S 激发成敏化剂 S* (高活性光敏材料)后发生下列相关反应:TiO2/S TiO2/S*(激发态)；TiO 2/S*- e-→TiO 2/S+ 2TiO2/S+ +3I-→2TiO 2/S+I3-(注: S和 S*不是硫单质，是光敏染料的代号)6下列关于该太阳能电池叙述错误的是A. 电池工作时，染料敏化的 TiO2 电极为负极B. 电池工作时，正极发生的反应为 I3-+2e-=3I-C. 电池工作过程中，光敏材料 S→S*需要吸收能量，总反应中光敏材料 S 不消耗D. 该电池将光能直接转化为电能【答案】D10．金属(M)-空气电池放电的总反应方程式为:4M+ nO2+ 2nH2O = 4M(OH)n。己知: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，下列说法正确的是A. 比较 Mg、Al、Zn 三种金属-空气电池，Mg-空气电池的理论比能量最高B. M-空气电也放电过程的正极反应式:4M n++ nO2 + 2nH2O+ 4ne-= 4M(OH)nC. Al 作电极材料时电解质溶液最好选酸性，这样更有利于反应的发生，同时防止负极区沉淀7D. 在 Mg-空气电也中,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【答案】D【解析】1g Mg 失电子 、1g Al 失电子 、1g Zn 失电子，Al -空气电池的理论比能量最高，故 A 错误；M-空气电也，放电过程中正极生成氢氧根离子，正极反应式 O2 + 2H2O+ 4e-=4OH-，故 B 错误；电池中是阴离子交换膜，不能选用酸性电解质，故 C 错误； 若用中性电解质及阳离子交换膜，镁离子向正极移动，在正极区生成氢气氧化镁沉淀，故 D 正确。11．高铁电池具有比能量高、无污染的特点，用如图模拟其工作原理（放电时两电极均有稳定的金属氢氧化物生成） ，下列有关说法中正确的是（ ）A. 放电时，电子由正极通过外电路流向负极B. 放电时，负极上的电极反应式为：Zn-2e ─ +2H2O = Zn(OH)2+2H+C. 充电时，阴极区溶液的 pH 减小D. 充电时，阳极上的电极反应式为：Fe(OH) 3-3e ─ +5OH ─ = FeO42 ─ +4H2O【答案】D12．某原电池构造如图所示，下列叙述正确的是：A. 原电池的总反应式为:Cu＋2AgNO 3 ＝ 2Ag＋Cu(NO 3)28B. 取出盐桥后，电流表的指针仍发生偏转C. 外电路中每通过 0.1 mol 电子，铜的质量理论上减小 6.4 gD. 在外电路中，电子由银电极流向铜电极【答案】A【解析】A. 金属性铜强于银，铜是负极，银是正极，则原电池的总反应式为Cu＋2AgNO 3＝2Ag＋Cu(NO 3)2，A 正确；B. 取出盐桥后不能构成原电池，电流表的指针不发生偏转，B 错误；C. 1mol 铜失去 2mol 电子，外电路中每通过 0.1 mol 电子，铜的质量理论上减小 3.2 g，C 错误；D. 在外电路中，电子由铜电极流向银电极，D 错误，答案选 A。13．环境监察局常用“定电位”NO x传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）A. “对电极”是负极B. “工作电极”上发生的电极反应为 NO2+2e-+2H+═NO+H 2OC. 传感器工作时 H+由工作电极移向对电极D. 对电极的材料可能为活泼金属锌【答案】C14．继锂电池之后，近几年科学家又研制出稳定性更高、电压损失更小的“钠——空气电池” 。其反应原理是：2Na+O 2=Na2O2，装置如图，其中电解液为 NaPF6，可传导 Na+。电池放电时，下列说法不正确的是9A. a 电极为负极 B. Na +向 b 极移动C. a 极发生氧化反应 D. b 电极的电极反应式：O 2+2Na++4e- =Na2O2【答案】D【解析】A、金属钠是活泼金属，根据原电池的构成条件，活泼金属作负极，即 a 极为负极，故说法正确；B、根据原电池的工作原理，阳离子向正极移动，即向 b 极移动，故说法正确；C、a 极为负极，失去电子，化合价升高，发生氧化反应，故说法正确；D、b 极为正极，过氧化钠中氧显－1 价，电极反应式为 O2＋2Na ＋ ＋2e － =Na2O2，故说法错误。15．右图所示为锌铜原电池。下列叙述中，正确的是A. 盐桥的作用是传导离子B. 外电路电子由铜片流向锌片C. 锌片上的电极反应式为 Zn2+ +2e- = ZnD. 外电路中有 0.2 mol 电子通过时，铜片表面增重约 3.2 g【答案】A16．伏打电堆是由几组锌和银的圆板堆积而成，所有的圆板之间夹放着几张盐水泡过的布。下图为最初的伏打电堆模型，由八组锌和银串联组成的圆板堆积而成。下列说法正确的是10A. 该原电池正极的电极方程式为：O 2+4e-+4H+==2H2OB. 电池长时间工作后，中间的布上会有白色固体颗粒生成，该固体颗粒为 Ag2OC. 当电路中转移 0.2 mol 电子时，消耗锌板的总质量为 52 gD. 该伏打电堆工作时，在银板附近会有 Cl2放出【答案】C【解析】A. 该原电池正极的电极反应式为：O 2+4e-+2H2O=4OH-，故 A 错误；B. 锌比银活泼，所以银不会被氧化，故 B 错误；C. 当电路中转移 0.2 mol 电子时，8 组银锌电池，消耗锌0.2× 8mol=1.6mol，锌板的总质量为 0,8× 65g=52g，故 C 正确；D. 该伏打电堆工作时，银板作正极，正极发生还原反应，不会有 Cl2放出，故 D 错误。故选 C。17．电池式氧传感器原理构造如图，可测定 O2的含量。工作时铅极表面会逐渐附着 Pb(OH)2。下列说法不正确的是A. Pt 电极上发生还原反应B. 随着使用，电解液的 pH 逐渐减小C. a mmolO2反应，理论上可使 Pb 电极增重 68a mgD. Pb 电极上的反应式为 Pb＋2OH － －2e － ＝Pb(OH) 2【答案】B1118．锌银(Zn-Ag 2O)电池多应用于军事、航空、移动的通信设备、电子仪器和人造卫星、宇宙航行等方面，用如图所示装置模拟其工作原理，下列说法正确的是A. K+向 a 极移动B. b 极的电极反应式为 Ag 2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-C. 用该电池给铁棒镀铜，则铁棒与 b 极相连D. 电池工作一段时间后，电解液的 pH 减小【答案】B【解析】电子由 a 极流出，a 是负极、b 是正极，K +向 b 极移动，故 A 错误；b 极是正极，氧化银得电子，电极反应式为 Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，故 B 正确；镀件与负极相连，用该电池给铁棒镀铜，则铁棒与 a 极相连，故 C 错误；电池总反应为 Zn+Ag2O=2Ag+ZnO，电池工作一段时间后，电解液的 pH 不变，故 D 错误。19．金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是A. 金属 M 作电池负极12B. 电解质是熔融的 MOC. 正极的电极反应D. 电池反应【答案】B20．镁-空气电池的工作原理如图所示，电池反应方程式为:2Mg+O 2+2H2O=2Mg(OH)2。下列说法错误的是A. 通入氧气的电极为正极B. 放电时，溶液中的 OH-由正极移向负极C. 负极的电极反应为 Mg-2e-=Mg2+D. 采用多孔 Pt 电极有利于氧气扩散，提高电极与电解质溶液的接触而积【答案】C1321．以柏林绿 Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是A. 放电时，正极反应为 Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e－ =Na2Fe[Fe(CN)6]B. 充电时，Mo(钼)箔接电源的负极C. 充电时，Na +通过交换膜从左室移向右室D. 外电路中通过 0.2mol 电子的电量时，负极质量变化为 2.4g【答案】B【解析】A、根据工作原理，Mg 作负极，Mo 作正极，正极反应式为 Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e－ =Na2Fe[Fe(CN)6]，故 A 正确；B、充电时，电池的负极接电源的负极，电池的正极接电源的正极，即 Mo 箔接电源的正极，故 B 说法错误；C、充电时，属于电解，根据电解原理，Na ＋ 应从左室移向右室，故 C 说法正确；D、负极上应是 2Mg－4e － ＋2Cl － =[Mg2Cl2]2＋ ，通过 0.2mol 电子时，消耗 0.1molMg，质量减少 2.4g，故 D 说法正确。22．锌-空气电池由活性炭(空气扩散极)、锌、苛性碱溶液构成,其中活性炭部分浸泡在苛性碱溶液中,其工作原理如图所示，负极产物是 ZnO。下列说法正确的是（ ）14A. 活性炭的作用是吸附空气，为电池提供氧化剂B. 原理图中的隔离膜为质子交换膜C. 负极反应式为 Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+D. 电池工作时，当电路中通过 0.2mol 电子,消耗 3.2gO2【答案】A23．钠-氯化镍电池以 β-Al 2O3(Al2O3•x Na2O)作为固体电解质构成的一种新型电池(2Na+NiCl2 Ni+2NaCl ), 其结构如图所示。下列关于该电池的叙述错误的是A. 放电时 NaCl 在熔融电解质中生成B. 充电时阴极反应: Na + + e- ═ NaC. 氯离子通过 β-Al 2O3(s)在两电极间移动D. 如果电池过度放电, AlCl 4-可能被还原【答案】C【解析】钠离子向正极移动、氯离子向负极移动，所以放电时 NaCl 在熔融电解质中生成，故 A 正确；阴极发生还原反应，充电时阴极反应: Na + + e- ═ Na，故 B 正确；氯离子通过β-Al 2O3(s)向负极移动，故 C 错误；如果电池过度放电, AlCl4-可能被还原为 Al，故 D 正确。24．利用“ Na－CO 2”电池将 CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na－CO 2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，放电反应方程式为 4Na＋3CO 2 ＝2Na 2CO3＋C。放电时该电池“吸入”CO 2，其工作原理如图所示，下列说法中错误的是（ ）15A. 电流流向为：MWCNT→导线→钠箔B. 放电时，正极的电极反应式为 3CO 2＋4Na ＋ ＋4e － ===2Na2CO3＋CC. 原两电极质量相等，若生成的 Na2CO3和 C 全部沉积在电极表面，当转移 0.2 mol e－ 时，两极的质量差为 11.2gD. 选用髙氯酸钠-四甘醇二甲醚做电解液的优点是导电性好，与金属钠不反应，难挥发【答案】C25．2017 年 9 月我国科学家对于可充放电式锌一空气电池研究取得重大进展。电池装置如图所示，该电池的核心是驱动氧化还原反应(ORR)和析氧反应(OER)，KOH 溶液为电解质溶液，放电的总反应方程式为 2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH)42-。下列有关说法正确的是16A. 可逆锌一空气电池实际上是二次电池，放电时电解质溶液中 K+ 向负极移动B. 在电池产生电力的过程中，空气无阻挡地进入电池，发生 ORR 反应，并释放电荷C. 发生 OER 反应的电极反应式为 2H2O-4e-=O2+4H+D. 放电时，电路中通过 2 mol 电子，消耗氧气 22.4 L(标准状况)【答案】B26．熔融碳酸盐燃料电池(Molen Cathomale Fuel Cell)简称 MCFC，具有高发电效率。工作原理示意图如图。下列说法正确的是A. 电极 M 为负极，K +、Na +移向 MB. 电池工作时，熔融盐中 CO32-物质的量增大C. A 为 CO2，正极的电极反应为：O 2+4e-+2CO2= 2CO32-D. 若用 MCFC 给铅蓄电池充电，电极 N 接 Pb 极【答案】C17【解析】氢氧燃料电池，氢气做负极，氧气为正极，电极 M 为负极，电解质中阳离子向正极移动，移向电极 N，A 错误；电极的负极反应为：2H 2-4e-+2CO32-=2H2O+2CO2，电极的正极反应为：O 2+4e-+2CO2=2CO32-，所以电池工作时，熔融盐中 CO32-物质的量不变，B 错误；正极发生还原反应，氧气在正极得电子，电极反应为：O 2+4e-+2CO2= 2CO32-，所以要通入CO2，C 正确；铅蓄电池铅为负极，要与电源的负极相连接，因此要连接电源的 M 极；D 错误；正确选项 C。27．锌-铈液流电池体系作为氧化还原液流电池中的新生一代,有着诸多的优势，如开路电位高、污染小等。锌-铈液流电池放电时的工作原理如图所示,其中，电极为惰性材料,不参与电极反应。下列有关说法正确的是A. 放电时，电池的总反应式为 2Ce4++Zn=Zn2++2Ce3+B. 充电时，a 极发生氧化反应，b 极发生还原反应C. 充电时,当电路中通过 0.1mol 电子时,b 极增加 14gD. 选择性离子膜为阴离子交换膜，能阻止阳离子通过【答案】A28．Al-Ag 2O 电池是一种以 NaOH 溶液为电解质的水下动力电源，下列说法不正确的是A. 负极反应式为：Al+4OH --3e-=A1O2-+2H2O18B. 负极可能会发生副反应：2Al+2OH -+2H2O=2A1O2-+3H2↑C. 当电路中转移 0 05mole-时，正极质量减少 0.4gD. 电池工作时，正极附近 pH 变小【答案】D【解析】Al-Ag 2O 电池是一种以 NaOH 溶液为电解质的电池，负极 Al 失电子生成偏铝酸盐，负极反应式为：Al+4OH --3e-=A1O2-+2H2O，故 A 正确；根据 2Al+2OH-+2H2O=2A1O2-+3H2↑所以 B 正确；由电池的总反应 2Al＋3Ag 2O＋2NaOH=2NaAlO 2＋6Ag＋H 2O， 正极 Ag2O Ag e-减少 16g,0.05 m m=16 =0.4g.当电路中转移 0.05mole-时，正极质量减少 0.4g,正确；D. 电池工作时，正极反应式Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-,所以 pH 变大，故 D 错；答案：D。29．铅蓄电池是典型的可充型电池，电池总反应式为：Pb＋PbO 2＋4H ＋ ＋2SO 42－ 2PbSO4＋2H 2O，下列说法正确的是（ ）A. 放电时，负极的电极反应式是 ： PbO 2＋2e － ＋4H ＋ ＋SO 42－ ＝PbSO 4＋2H 2OB. 放电时，电解液中 H2SO4的浓度将不变C. 充电时，当外电路通过 1mol 电子时，原负极板的质量理论上减少 48g。D. 充电时，阳极电极反应式为：PbSO 4+2e-=Pb＋SO 42－ ，【答案】C30．2009 年，美国麻省理工学院的唐纳德·撒多维教授领导的小组研制出一种镁一锑液态金属储能电池。该电池工作温度为 700 摄氏度，其工作原理如图所示:该电池所用液体密度不同，在重力作用下分为三层，充放电时中间层熔融盐的组成及浓度19不变。下列说法正确的是A. 该电池放电时，正极反应式为 Mg2+-2e-=MgB. 该电池放电时，Mg(液)层生成 MgCl2，质量变大C. 该电池充电时，Mg-Sb(液)层中 Mg 发生氧化反应D. 该电池充电时，熔融盐中的 Cl-进入 Mg-Sb(液)层【答案】C31．室温下，可充电的钠——二氧化碳电池是当今新能源领域的热点，具有优异的性能。下列说法正确的是( )A. 钠金属片为正极B. 该电池中的电解质为 NaClO4，工作时 ClO4-向碳纳米管电极移动C. 总反应为：D. 放电时，每消耗 3molCO2，转移 12mol 电子【答案】C【解析】A.该电池放电时钠金属片发生失去电子的氧化反应，钠金属片是电池的负极，故A 错误。B.原电池放电时阴离子移向电池的负极（即该电池的钠金属片） ，故 B 错误。C.该电池也被称为“可呼吸钠—二氧化碳电池” ，放电时吸收 CO2，充电时放出 CO2，总反应为4Na+3CO2 2Na2CO3+C 故 C 正确。D.放电时每 3 mol CO2参加反应，其中只有 1 mol CO2被还原为 C，转移 4 mol 电子，.故 D 错误。故选 C。2032．最近浙江大学成功研制出具有较高能量密度的新型铝一石墨烯(Cn)电池(如图)。该电池分别以铝、石墨烯为电极，放电时电池中导电离子的种类不变。已知能量密度=电池容量(J)÷负极质量(g)。下列分析正确的是A. 放电时，Cn (石墨烯)为负极B. 放电时，Al 2Cl7-在负极转化为 AlCl4-C. 充电时，阳极反应为 4 Al2Cl7-+3e -=A1+7AlCl4-D. 以轻金属为负极有利于提高电池的能量密度【答案】D33．如下图所示，装置(I)是一种可充电电池，装置(Ⅱ)为惰性电极的电解池。下列说法正确的是A. 闭合开关 K 时，电极 B 为负极，且电极反应式为：2Brˉ－2eˉ=Br 2B. 装置(I)放电时，总反应为：2Na 2S2+Br2=Na2S4+2NaBr21C. 装置(I)充电时，Na +从左到右通过阳离子交换膜D. 该装置电路中有 0.1moleˉ通过时，电极Ⅹ上析出 3.2gCu【答案】B【解析】A，根据图示，闭合开关 K 时，装置（I）放电，电极 B 为正极，电极反应式为Br2+2e-=2Br-，A 项错误；B，装置（I）放电时，总反应为 2Na2S2+Br2=Na2S4+2NaBr，B 项正确；C，装置（I）充电时，电极 A 为阴极，电极 B 为阳极，Na +向阴极移动，Na +从右到左通过阳离子交换膜，C 项错误；D，n（CuSO 4）=0.4mol/L 0.1L=0.04mol，装置（I）放电时，电极 A 为负极，电极 X 与电极 A 相连，电极 X 为阴极，电极 X 上的先发生的电极反应为 Cu2++2e-=Cu，0.04molCu 2+完全放电电路中通过 0.08mol 电子，电极上析出 0.04molCu，电路中通过 0.1mol 电子，后电极 X 上的电极反应为 2H++2e-=H2↑，电极 X 上还会放出0.01molH2，电路中通过 0.1mol 电子时电极 X 上析出 0.04mol 64g/mol=2.56gCu，D 项错误；答案选 B。34．我国科学家研制出“可充室温 Na-CO2电池”(Rechargeable Room-Temperature Na-CO2 Batter-ies)现已取得突破性进展，其有望取代即将“枯竭”的锂电池，该电池结构如图所示。下列说法错误的是A. 电池工作时，正极发生反应：4Na ++3CO2+4e-==2Na2CO3+CB. 电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料减重 0.46 gC. 多壁碳纳米管的作用主要是导电及吸附 CO2D. 电池中四甘醇二甲醚可用饱和食盐水代替实现 Na+传导【答案】D2235．某高性能电池的工作原理如图。其电池反应为。下列说法不正确的是A. 放电时,b 为正极B. 充电时,阴极反应为 Sn+Na＋ +e－ =NaSnC. 放电时,负极材料 Sn 在很大程度上被腐蚀D. 充电时,PF 6－ 向右迁移并嵌入石墨烯中【答案】C36．镁一空气电池的工作原理如图所示，电池反应方程式为：2Mg+O 2+2H2O=2Mg(OH)2。有关该电池的说法不正确的是A. 通入氧气的电极为正极B. 放电时，溶液中的 OH-由正极移向负极C. 负极的电极反应为 Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2D. 当电路中转移 0.04 mol 电子时，参加反应的 O2为 0.02 mol【答案】C【解析】A. 镁一空气电池中，镁为负极，氧气为正极，A 正确；B. 原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以溶液中的 OH-由正极移向负极，B 正确；C. 镁为负极，负极的电极反应为 Mg-2e-=Mg2+，C 错误；D. 氧气为正极，电极反应为 O2+2H2O +4e- =4OH-，根23据电极反应可知：当电路中转移 0.04 mol 电子时，参加反应的 O2为 0.01mol，D 错误。答案选 C.37．一种新型可逆电池的工作原理如下图所示。放电时总反应为:Al+3C n(AlCl4)+4AlCl4-4Al2Cl7-+3Cn(Cn 表示石墨)。下列说法正确的是A. 放电时负极反应为: 2Al-6e -+7Cl-= Al2Cl7-B. 放电时 AlCl4-移向正极C. 充电时阳极反应为: AlCl 4-e-+Cn=Cn(AlCl4)D. 电路中每转移 3mol 电子，最多有 1molCn(AlCl4)被还原【答案】C38．2015 年斯坦福大学研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池，充放电时 AlCl4—和 Al2Cl7—两种离子在 Al 电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，其放电工作原理如右图所示。下列说法正确的是A. 放电时，有机阳离子向铝电极方向移动B. 充电时，外加电源时铝连正极、石墨连负极24C. 放电时负极的电极反应为：4 ＝Al－3e － ＋7D. 该电池的工作原理为：Al＋4 ＋3C nAlCl4 3Cn＋4【答案】D【解析】A、放电时，活泼的金属铝是负极，不活泼石墨为正极，放电时，有机阳离子向正极石墨电极方向移动，故 A 错误；B、充电时，铝电极是阴极连接外加电源的负极，石墨电极是阳极连接外加电源的正极，故 B 错误；C、放电时，活泼的金属铝是负极，电极反应为：Al-3e－ +7AlCl4－ =4Al2Cl7－ ，故 C 错误；D、放电时负极发生氧化反应生成铝离子，铝离子与 AlCl4－ 结合生成 Al2Cl7－ ，所以电极反应式为：Al-3e－ +7AlCl4－ ═4Al 2Cl7－ ，正极上电极反应式为：CnAlCl 4+e－ ═Cn+AlCl 4－ ，两极反应相加得到总反应：3CnAlCl 4+Al+4AlCl4－ 4Al2Cl7－ +3Cn，故 D 正确；故选 D。39．如图为镁-间二硝基苯电池的工作原理示意图。已知:电池放电时，铁转化为氢氧化镁，间二硝基苯则转化为间苯二胺。下列说法不正确的是A. 电池放电时，电子由镁电极流出经过用电器流向石墨电极B. 电池放电时，镁电极附近的电解质溶液的 pH 降低C. 电池放电时，理论上每生成 1mol 间苯二胺就有 12molH+通过质子交换膜D. 电池放电时，石墨电板上发生的反应为 +12H+-12e-= +4H2O【答案】D【解析】根据氢离子的移动方向知，碳棒是正极，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为：，镁为负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反25应式为 Mg-2e-+ 2H2O =Mg(OH)2+2H+。A. 电池放电时是原电池，原电池中电子由负极经导线流向正极，即由镁电极流出经过用电器流向石墨电极，故 A 正确；B. 电池放电时，负极：Mg-2e-+ 2H2O =Mg(OH)2+2H+，镁电极附近的电解质溶液的 pH 降低，故 B 正确；C. 电池放电时，正极 ，每生成 1mol 间苯二胺就有 12moH+通过质子交换膜，故 C 正确；D. 根据上述分析，正极的电极反应式为：，故 D 错误；故选 D。40．镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。电解质溶液为 KOH 溶液，电池反应为：Cd +2NiO(OH)+2H 2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2，下列有关镍镉电池的说法正确的是：（ ）A. 放电时电池内部 OH－ 向正极移动B. 放电时正极附近溶液的 pH 减小C. 充电时阳极反应为 Cd(OH)2＋2e -= Cd + 2OH-D. 充电时与直流电源正极相连的电极上发生 Ni(OH)2转化为 NiO(OH)的反应【答案】D41．铝电池是重要的海洋电池之一， 以高纯铝为负极，铂铁合金为正极， 海水为电解质溶液， 工作原理如图所示。下列说法正确的是26A. 正极制成鱼鳃状的目的是增大铂铁合金与海水中溶解氧的接触面积B. 该电池工作时，铂铁合金比高纯铝更容易被腐蚀C. 用稀硫酸代替海水有利于延长电池的使用寿命D. 该电池可长时间进行保存【答案】A【解析】A. 正极制成鱼鳃状的目的是增大铂铁合金与海水中溶解氧的接触面积加快反应速率，A 正确；B. 该电池工作时铂铁合金是正极被保护，不易被腐蚀，B 错误；C. 用稀硫酸代替海水氢离子的增大，反应速率加快，不有利于延长电池的使用寿命，C 错误；D. 铝被消耗后，不能再形成原电池，因此该电池不可能长时间进行保存，D 错误，答案选 A。42．碱性锌锰电池的反应方程式为： 2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2，其构造如图所示。有关说法不正确的是A. 负极反应式：Zn+2OH --2e-=Zn(OH)2B. 放电时正极 MnO2得到电子，发生氧化反应C. 该电池使用一段时间后，电解液 pH 增大D. 放电时，锌粉失去的电子，从负极通过外电路流向正极【答案】B43．下列关于如图装置的判断正确的是27A. 铁电极上发生还原反应B. 盐桥中的阳离子由右向左移动C. 铜电极不断溶解D. 铁电极的电极反应式为 Fe＋Cu 2+＝Fe 2+＋Cu【答案】B44．近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量 CO2的空气吹入 K2CO3溶液中，再把CO2从溶液中提取出来，并使之与 H2反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如下图所示：回答下列问题：(1)进入分解池中主要物质是______；在合成塔中，若足量的 H2与 CO2反应，消耗4.4gCO2，生成气态的 H2O 和 CH3OH，可放出 5370J 的热量，写出该反应的热化学方程式________。(2)该工艺在哪些方面体现了“绿色自由”构想中的“绿色”： ①_______；②_______。(3)一定条件下，往 2L 恒容密闭容器中充入 1.0molCO2和 3.0mol H2，在不同催化剂作用下，相同时间内 CO2的转化率随温度变化如图所示：28①催化剂效果最佳的是_______（填“催化剂 I”． “催化剂Ⅱ” ， “催化剂Ⅲ” ） 。b 点 v（正）______v（逆） （填“” ， “”， “=”） 。②此反应在 a 点时已达平衡状态，a 点的转化率比 c 点高的原因是_________。c 点时该反应的平衡常数 K=___________(保留一位小数)。(4)科学家还研究了利用温室气体制造充电电池，下图为正在研究的 Na—CO2可充电电池示意图，该装置放电时的总反应方程式为_________。(5)己知 25℃时 H2CO3的电离平衡常数为： Kal =4.4×10－7 、 Ka2 =4.7×l0－ll ，则反应：HCO3－ +H2O H2CO3+ OH－ 的平衡常数 K=________。【答案】 KHCO3（或碳酸氢钾） CO2(g)+3H2(g) H2O(g)+CH3OH(g) △H＝－53.7kJ/mol 减少大气中 CO2；产生清洁能源 CH3OH； K2CO3可循环利用；能量可以循环利用；低碳经济等 催化剂Ⅰ ＞ 该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动 K＝2.1 4Na+3CO 2==2Na2CO3+C K＝2.3×10 －829CO2(g)+3H2(g) H2O(g)+CH3OH(g) 起始： 1 3 0 0变化： 0.6 1.8 0.6 0.6平衡： 0.4 1.2 0.6 0.6 根据化学平衡常数的定义K= =2.1；（4）考查电极反应式的书写，根据装置图，负极反应式为 Na－e － =Na＋ ，正极反应式为 3CO2＋4e － =2CO32－ ＋C，两式相加得到4Na＋3CO 2=2Na2CO3＋C；（5）考查平衡常数，根据平衡常数的定义，K= =2.3×10－8 。45．金属 Mg 及其化合物有重要的用途，请回答下列问题（1）MgO 的重要用途有_______。 （写出一种）（2）井水中含有较多的 Ca2+、Mg 2+、HCO 3-等离子，可以通过煮沸的方式将 Mg2+转化为Mg(OH)2，发生的离子方程式是：__________________。（3）金属 Mg 可以用来冶炼 Ti:2Mg+TiCl4 Ti+2MgCl2。可以用作该反应保护气的是_______。A. He B. C02 C.N2 D.HCl（4）在蒸发皿中放人研细的碘和镁粉，无现象，滴入几滴水后立即产生大量的紫烟，紫烟30的成分是_________（填分子式） ；对于实验中水的作用，甲同学认为是水溶解了 I2，增大了 I2与 Mg 的接触面积，导致了反应加快，乙同学认为是 I2与 H2O 反应生成了酸，是酸与Mg 反应放出热量，加快了 I2与 Mg 的反应，请利用供选试剂：0.01mol/L I2的 CCl4溶液、0.01 mol/L I2水、 I2粉、Mg 粉、蒸馏水，设计实验证明哪位同学的说法合理：____________。 （包括实验过程、现象和结论）（5）一种新型的 Mg-H2O2酸性介质电池工作原理如图，正极发生的电极方程式为：__________。【答案】 做耐火材料或冶炼 Mg Mg2++ 2HC