高三化學(xué)每天練習(xí)20分鐘-二次電池專題訓(xùn)練（有答案和詳細(xì)解析）

1、高三化學(xué)每天練習(xí)20分鐘二次電池專題訓(xùn)練（有答案和詳細(xì)解析）一、選擇題：每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意。1我國(guó)科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅碘溴液流電池，其工作原理示意圖如圖。圖中貯液器可儲(chǔ)存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量。下列敘述不正確的是()A放電時(shí)，a電極反應(yīng)為I2Br2e=2IBrB放電時(shí)，溶液中離子的數(shù)目減小C充電時(shí)，b電極每增重0.65 g，溶液中有0.02 mol I被氧化D充電時(shí)，a電極接外電源負(fù)極答案BD解析根據(jù)電池的工作原理示意圖，可知放電時(shí)a電極上I2Br轉(zhuǎn)化為Br和I，電極反應(yīng)為I2Br2e=2IBr，A項(xiàng)正確；放電時(shí)正極區(qū)I2Br轉(zhuǎn)化為Br和I，負(fù)極區(qū)Zn轉(zhuǎn)化為Zn2，

2、溶液中離子的數(shù)目增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)b電極發(fā)生反應(yīng)Zn22e=Zn，b電極增重0.65 g時(shí)，轉(zhuǎn)移0.02 mol e，a電極發(fā)生反應(yīng)2IBr2e=I2Br，根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，則有0.02 mol I被氧化，C項(xiàng)正確；放電時(shí)a電極為正極，充電時(shí)，a電極為陽(yáng)極，接外電源正極，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2，電解質(zhì)溶液為H2SO4，工作時(shí)的電池反應(yīng)為PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。下列結(jié)論正確的是()APb為正極被氧化B溶液的pH不斷減小CSOeq oal(2,4)只向PbO2處移動(dòng)D電解質(zhì)溶液的密度不斷減小答案D解析由電池總反應(yīng)方程式可知，鉛是負(fù)極，二

3、氧化鉛是正極；原電池工作時(shí)，外電路中電子由負(fù)極流向正極；內(nèi)電路中帶負(fù)電荷的陰離子(SOeq oal(2,4)和OH)移向負(fù)極；硫酸不斷被消耗， pH不斷增大，硫酸濃度減小，溶液密度減小。3鋰銅空氣燃料電池(如圖)容量高、成本低，該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力，其中放電過程為2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH，下列說法錯(cuò)誤的是()A整個(gè)反應(yīng)過程中，氧化劑為O2B放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：Cu2OH2O2e=2Cu2OHC放電時(shí)，當(dāng)電路中通過0.1 mol電子的電量時(shí)，有0.1 mol Li透過固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng)，有標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L氧氣參與反應(yīng)D通空氣時(shí)，銅被腐蝕，表

4、面產(chǎn)生Cu2O答案C解析該電池工作過程中，通入空氣將Cu腐蝕生成Cu2O，Cu2O在正極放電又被還原成Cu，整個(gè)過程中，氧化劑為O2，A項(xiàng)正確；放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為Cu2O2eH2O=2Cu2OH，B項(xiàng)正確；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=Li，電路中通過0.1 mol電子生成0.1 mol Li，Li透過固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng)，反應(yīng)中消耗O2的物質(zhì)的量為eq f(0.1 mol,4)0.025 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的體積為0.025 mol22.4 Lmol10.56 L，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。4高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池可長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總

5、反應(yīng)為3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列敘述不正確的是()A放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn2e2OH=Zn(OH)2B充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為Fe(OH)33e5OH=FeOeq oal(2,4)4H2OC放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1 mol K2FeO4被氧化D放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)答案C解析根據(jù)題給總反應(yīng)式，高鐵電池放電時(shí)必定是鋅為負(fù)極失去電子，被氧化；高鐵酸鉀在正極得到電子，被還原。充電時(shí)，陽(yáng)極上氫氧化鐵被氧化成高鐵酸鉀。放電時(shí)正極附近生成OH，堿性增強(qiáng)。5以氨氣代替氫氣來研發(fā)氨燃料電池是當(dāng)前科研的一個(gè)熱點(diǎn)，氨燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是KOH溶液，電池

6、反應(yīng)為4NH33O22N26H2O。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A氨燃料電池在充電時(shí)，N2在陰極得電子被氧化B氨燃料電池在放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為2NH36e6OH=N26H2OC以氨氣代替氫氣的主要原因是氨氣易液化、易儲(chǔ)存D燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率一般比普通的電池高答案A解析充電時(shí)N2在陰極得電子被還原，A錯(cuò)誤；氨燃料電池在放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為4NH312e12OH=2N212H2O，正極反應(yīng)為3O212e6H2O=12OH，B正確；燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率超過80%，比普通的電池高，D正確。6. 全釩電池以惰性材料作電極，在電解質(zhì)溶液中發(fā)生的總反應(yīng)為VO2(藍(lán)色)H2OV3(紫色)VOeq oal(,2)(黃

7、色)V2(綠色)2H，下列說法正確的是()A當(dāng)電池放電時(shí)，VOeq oal(,2)被氧化B放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為VOeq oal(,2)2He=VO2H2OC充電時(shí)，陽(yáng)極附近溶液由綠色逐漸變?yōu)樽仙獶放電過程中，正極附近溶液的pH變大答案D解析當(dāng)電池放電時(shí)，VOeq oal(,2)VO2，V元素的化合價(jià)由5變?yōu)?，VOeq oal(,2)被還原，故A錯(cuò)誤；放電時(shí)，負(fù)極失電子，負(fù)極反應(yīng)式為V2e=V3，故B錯(cuò)誤；充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，VO2VOeq oal(,2)，陽(yáng)極附近溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)辄S色，故C錯(cuò)誤；放電過程中，正極反應(yīng)式為VOeq oal(,2)2He=VO2H2O，正極附近溶液的pH變

8、大，故D正確。7. 鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲(chǔ)能電池，電池結(jié)構(gòu)如圖所示，工作原理為Fe3Cr2Fe2Cr3。下列說法一定正確的是()A電池充電時(shí)，b極的電極反應(yīng)式為Cr3e=Cr2B電池放電時(shí)，b極的電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe3C電池放電時(shí)，Cl從b極穿過選擇性透過膜移向a極D電池放電時(shí)，電路中每通過0.1 mol電子，F(xiàn)e3濃度降低0.1 molL1答案A解析解本題的關(guān)鍵是要知道放電過程為原電池工作原理，充電過程為電解池工作原理，結(jié)合原理示意圖確定電極反應(yīng)。放電時(shí)負(fù)極b發(fā)生氧化反應(yīng)Cr2e=Cr3，充電時(shí)該電極發(fā)生還原反應(yīng)Cr3e=Cr2，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。放電時(shí)陰離子向負(fù)極b移

9、動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。電池放電時(shí)，電路中每通過0.1 mol電子，F(xiàn)e3的物質(zhì)的量減少0.1 mol，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8. 我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的NaCO2二次電池。將NaClO4溶于有機(jī)溶劑作為電解液，鈉和負(fù)載碳鈉米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為：3CO24Na2Na2CO3C。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.放電時(shí)，ClOeq oal(,4)向負(fù)極移動(dòng)B.充電時(shí)釋放CO2，放電時(shí)吸收CO2C.放電時(shí)，正極反應(yīng)為：3CO24e=2COeq oal(2,3)CD.充電時(shí)，正極反應(yīng)為：Nae=Na答案D9. 我國(guó)對(duì)可呼吸的鈉二氧化碳電池的研究取得突破性進(jìn)展，該電池的總反應(yīng)式為：4Na3CO2

10、2Na2CO3C，其工作原理如圖所示（放電時(shí)產(chǎn)生的碳酸鈉固體儲(chǔ)存于碳納米管中）。關(guān)于該電池，下列說法錯(cuò)誤的是（）A.充電時(shí)，Na從陽(yáng)極向陰極移動(dòng)B.可以用乙醇代替TEGDME作有機(jī)溶劑C.放電時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí)負(fù)極質(zhì)量減輕23 gD.放電時(shí)，正極反應(yīng)式為3CO24Na4e=2Na2CO3C答案B10. 我國(guó)研究鋰硫電池獲得突破，電池的總反應(yīng)是16LiS8eq o(,sup7(放電),sdo5(充電)8Li2S，充放電曲線如圖所示，下列說法不正確的是()A充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B放電時(shí)，鋰離子向正極移動(dòng)C放電時(shí)，1 mol Li2S6轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i2S4得到2 mol eD充電時(shí)，陽(yáng)極總電

11、極反應(yīng)式是8S216e=S8答案C解析充電時(shí)，是電解池，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A正確；放電時(shí)，是原電池，在原電池中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，因此鋰離子向正極移動(dòng)，故B正確；根據(jù)圖示，放電時(shí)，1 mol Li2S6轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i2S4的反應(yīng)為2Li2S62Li=3Li2S4，反應(yīng)中2 mol Li2S6得到2 mol e，即1 mol Li2S6得到1 mol e，故C錯(cuò)誤；根據(jù)16LiS8eq o(,sup7(放電),sdo5(充電)8Li2S，充電時(shí)，陽(yáng)極總電極反應(yīng)式是8S2 16e=S8，故D正確。二、非選擇題11.蓄電池是一種反復(fù)充電、放電的裝置。有一種蓄電池在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)如下：NiO2F

12、e2H2OFe（OH）2Ni（OH）2。（1）此蓄電池在充電時(shí)，電池負(fù)極應(yīng)與外加電源的極連接，電極反應(yīng)式為_。（2）以銅為電極，用此蓄電池作電源，電解以下溶液，開始階段發(fā)生反應(yīng)：Cu2H2O=Cu（OH）2H2的有。A.稀硫酸 B.NaOH溶液C.Na2SO4溶液 D.CuSO4溶液E.NaCl溶液（3）假如用此蓄電池電解以下溶液（電解池兩極均為惰性電極），工作一段時(shí)間后，蓄電池內(nèi)部消耗了0.36 g水，則：電解足量N（NO3）x溶液時(shí)某一電極析出了a g金屬N，則金屬N的相對(duì)原子質(zhì)量R的計(jì)算公式為R（用含a、x的代數(shù)式表示）。（4）熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)、CH4為燃料、空氣為氧

13、化劑、稀土金屬材料為電極的新型電池。已知該熔融鹽電池的負(fù)極的電極反應(yīng)是CH48e4COeq oal(2,3)=5CO22H2O，則正極的電極反應(yīng)式為_。解析（1）此蓄電池在充電時(shí)，電池陰極應(yīng)與外加電源的負(fù)極連接，發(fā)生氫氧化亞鐵得電子的還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為Fe（OH）22e=Fe2OH。（2）以銅為電極，用此蓄電池作電源，則陽(yáng)極銅失去電子，根據(jù)總電極方程式可知陰極是氫離子得到電子，銅離子與氫氧根結(jié)合生成氫氧化銅沉淀，稀硫酸溶液顯酸性，不能生成氫氧化銅，A錯(cuò)誤；氫氧化鈉溶液顯堿性，陰極氫離子放電，可以產(chǎn)生氫氧化銅，B正確；銅電極電解硫酸鈉溶液，陰極氫離子放電，破壞水的電離平衡，產(chǎn)生氫氧化銅，C正確；銅電極電解硫酸銅溶液，開始陰極銅離子放電，D錯(cuò)誤；銅電極電解氯化鈉溶液，陰極氫離子放電，破壞水的電離平衡，產(chǎn)生氫氧化銅，E正確。（3）假如用此蓄電池電解以下溶液（電解池兩極均為惰性電極），工作一段時(shí)間后，蓄電池內(nèi)部消耗了0.36 g水，即0.02 mol水，根據(jù)方程式可知反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.02 mol電子。電解足量N（NO3）x溶液時(shí)某一電極析出了a g金屬N，則根據(jù)電子得失守恒可知，金屬N的相對(duì)原子質(zhì)量R的