（魯京津瓊）2020版高考化學第六章新型化學電源——鋰電池鈉電池鐵電池及其他新型電池（含解析）.docx

新型化學電源鋰電池，鈉電池，鐵電池及其他新型電池題型一鋰電池1一種石墨烯鋰硫電池(2LiS8=Li2S8)工作原理如圖。下列有關該電池說法正確的是()AB電極發(fā)生還原反應BA電極上發(fā)生的一個電極反應為2LiS82e=Li2S8C每生成1molLi2S8轉(zhuǎn)移0.25mol電子D電子從B電極經(jīng)過外電路流向A電極，再經(jīng)過電解質(zhì)流回B電極2(2019蘭州模擬)新型可控電池鋰水電池，工作原理如圖所示。下列有關說法不正確的是()A碳極發(fā)生的反應：2H2O2e=H22OHB有機電解質(zhì)和水溶液不可以互換區(qū)域C理論上外電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，負極消耗的質(zhì)量為7gD若該電池可以充電，充電時碳極接外加電源的負極，鋰極接外加電源的正極題型二鈉電池3(2018青島質(zhì)檢)如圖為鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320左右，電池反應為2NaxS=Na2Sx，其中M由Na2O和Al2O3制得。根據(jù)有關敘述判斷下列說法中錯誤的是()AM有兩個作用：一是導電，二是隔離鈉與硫，防止二者化合B該電池的正極反應式為xS2e=SC該電池的負極發(fā)生還原反應D消耗相同質(zhì)量的負極活性物質(zhì)時，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的4.5倍4(2018石家莊模擬)如圖所示裝置是一種可充電電池，裝置為電解池。交換膜只允許Na通過，充放電的化學方程式為2Na2S2NaBr3Na2S43NaBr。閉合開關K時，b極附近先變紅色。下列說法正確的是()A負極反應為4Na4e=4NaB閉合K后，b電極附近的pH變小C當有0.01molNa通過離子交換膜時，b電極上析出的氣體在標準狀況體積為112mLD閉合K后，a電極上產(chǎn)生的氣體具有漂白性題型三鐵電池及應用5(2018滄州模擬)某蓄電池反應式為FeNi2O33H2OFe(OH)22Ni(OH)2。下列推斷中正確的是()放電時，F(xiàn)e為正極，Ni2O3為負極充電時，陰極上的電極反應式是Fe(OH)22e=Fe2OH充電時，Ni(OH)2為陽極蓄電池的電極必須是浸在某堿性溶液中ABCD6高鐵酸鉀(K2FeO4)不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進行中，如圖1是高鐵電池的模擬實驗裝置：關于高鐵電池以下說法錯誤的是()A放電時正極電極反應式為：FeO4H2O3e=Fe(OH)35OHB鹽橋中盛有KCl飽和溶液，K向右池移動C由圖2知，高鐵電池的優(yōu)點為：使用時間長，電壓穩(wěn)定D電池工作一段時間后，電解質(zhì)KOH的總物質(zhì)的量增加7(2018海南六市聯(lián)考)世界某著名學術(shù)刊物近期介紹了一種新型中溫全瓷鐵空氣電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關該電池放電時的說法正確的是()AO2由b極移向a極B正極的電極反應式為FeOx2xe=FexO2C鐵表面發(fā)生的反應為xH2O(g)Fe=FeOxxH2D若有22.4L(標準狀況)空氣參與反應，則電路中有4mol電子轉(zhuǎn)移題型四其他新型高能電池8大功率的鎳氫電池使用在油電混合動力車輛中。鎳氫電池(NiMH電池)正極板材料為NiOOH，負極板材料為吸氫合金，下列關于該電池的說法中正確的是()A放電時電池內(nèi)部H向負極移動B充電時，將電池的負極與外接電源的正極相連C充電時陽極反應式為Ni(OH)2OHe=NiOOHH2OD放電時負極的電極反應式為MHnne=MnH9(2018黑龍江五校聯(lián)考)斯坦福大學華人化學家戴宏杰的團隊發(fā)明了一種“一分鐘充滿電”的新型鋁離子電池。該電池的電極材料為鋁和CnAlCl4(Cn為石墨)，有機物陽離子和AlCl4組成離子液體，電池放電時，在負極附近形成Al2Cl7。充電和放電過程中離子液體中的陽離子濃度不變。下列說法不正確的是()A放電時，鋁為電池負極，電極反應式為Al3e=Al3B放電時，負極材料和正極材料質(zhì)量均減少C充電和放電過程中，有機物陽離子移動方向相反D充電時，陽極的電極反應式為AlCl4Cne=CnAlCl410我國預計在2020年前后建成自己的載人空間站。為了實現(xiàn)空間站的零排放，循環(huán)利用人體呼出的CO2并提供O2，我國科學家設計了一種裝置(如下圖)，實現(xiàn)了“太陽能電能化學能”轉(zhuǎn)化，總反應方程式為2CO2=2COO2。下列關于該裝置的說法中正確的是()A圖中N型半導體為正極，P型半導體為負極B圖中離子交換膜為陽離子交換膜C反應完畢，該裝置中電解質(zhì)溶液的堿性增強D人體呼出的氣體參與X電極的反應：CO22eH2O=CO2OH答案精析1B2.D3C由于原電池內(nèi)部要靠離子的定向移動導電，同時鈉和硫極易化合，所以必須把二者隔離開，因此M(由Na2O和Al2O3制得)的作用是導電和隔離鈉與硫；由電池反應可看出金屬鈉失去電子作為負極，發(fā)生氧化反應，單質(zhì)硫得電子被還原成S，所以正極反應式為xS2e=S；在鉛蓄電池中鉛作負極，電極反應式為Pb(s)SO(aq)2e=PbSO4(s)，因此當消耗1mol即207g鉛時轉(zhuǎn)移2mol電子，而207g鈉可失去的電子為9mol，所以鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的4.5倍。綜上所述A、B、D正確，C錯誤。4C當閉合開關K時，b附近溶液先變紅，即b附近有OH生成，在b極析出氫氣，b極是陰極，a極是陽極，與陰極連接的是原電池的負極，所以B極是負極，A極是正極。閉合K時，負極發(fā)生氧化反應，電極反應為2Na2S22e=2NaNa2S4，A項錯誤；閉合開關K時，b極附近先變紅色，該極上生成H2和OH，pH增大，B項錯誤；閉合K時，有0.01 mol Na通過離子交換膜，說明有0.01 mol電子轉(zhuǎn)移，陰極上生成0.005 mol H2，標準狀況下體積為0.005 mol22.4 Lmol10.112 L112 mL，C項正確；閉合開關K時，a極是陽極，該極上金屬銅被氧化，電極反應為Cu2e=Cu2，沒有氣體產(chǎn)生，D項錯誤。5D由放電時的反應可知，F(xiàn)e發(fā)生氧化反應，Ni2O3發(fā)生還原反應，即正極為Ni2O3，負極為Fe，錯誤；充電可以看作是放電的逆過程，即陰極為原來的負極，放電時負極反應式為Fe2OH2e=Fe(OH)2，充電過程中陰極反應式為Fe(OH)22e=Fe2OH，正確；充電是放電的逆過程，即陰極為原來的負極，陽極為原來的正極，因此充電時，Ni(OH)2為陽極，正確；Fe(OH)2、Ni(OH)2只能存在于堿性溶液中，在酸性條件下與H反應，正確。6B根據(jù)電池裝置，Zn為負極，C為正極，正極上K2FeO4發(fā)生還原反應生成Fe(OH)3，電極反應式為：FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH，A項正確；鹽橋中陽離子向正極移動，即K向左移動，B項錯誤；由圖2知，高鐵電池和高能堿性電池相比，使用時間長，工作電壓穩(wěn)定，C項正確；Zn電極電極反應式為Zn2e2OH=Zn(OH)2和正極組合，電池總方程式為：2K2FeO43Zn8H2O=2Fe(OH)33Zn(OH)24KOH，故KOH總物質(zhì)的量應增加。7Ca極空氣中氧氣得電子發(fā)生還原反應，為正極，鐵與水反應生成氫氣，氫氣在b極失電子發(fā)生氧化反應，為負極。在原電池中，陰離子向負極移動，O2由a極移向b極，A項錯誤；a極空氣中氧氣得電子發(fā)生還原反應為正極，電極反應式為O24e=2O2，B項錯誤；由新型中溫全瓷鐵空氣電池的裝置圖可知，鐵表面發(fā)生的反應為xH2O(g)Fe=FeOxxH2，C項正確；有22.4 L(標準狀況)空氣參與反應，則氧氣約為0.2 mol，電路中約轉(zhuǎn)移0.8 mol電子，D項錯誤。8CA項，根據(jù)原電池工作原理，陽離子向正極移動，錯誤；B項，充電時電池的負極要接電源的負極，電池的正極要接電源的正極，