（2022高中化学一轮优化指导）训练30.doc

1、训练(三十)新型化学电源及分析 1(2021重庆南川中学检测)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。 下列说法不正确的是() A甲：正极的电极反应式为 Ag2O2e H2O=2Ag2OH B乙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 C丙：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降 D丁：Zn2 向 Cu 电极方向移动，Cu 电极附近溶液中 H浓度增加 D纽扣式银锌电池中，电解质溶液是 KOH 溶液，Ag2O 是正极，发生还原反应，电 极反应式为 Ag2O2e H2O=2Ag2OH，A 项正确；锌锰干电池中，锌筒作负极，锌 发生氧化反应生成 Zn2 进入电解质溶液，锌筒会变薄，B

2、 项正确；酸性氢氧燃料电池的总 反应式为 2H2O2=2H2O，反应生成 H2O，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，C 项 正确；原电池中阳离子向正极移动，则 Zn2 向 Cu 电极移动；Cu 电极的电极反应式为 2H 2e =H2，反应消耗 H，则 Cu 电极附近溶液中 H浓度减小，D 项错误。 2(2021黑龙江哈尔滨检测)微型银锌电池可用作电子仪器的电源，其电极分别是 Ag/Ag2O 和 Zn，电解质为 KOH 溶液，电池总反应为 Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2， 下列说法正确的是() A电池工作过程中，KOH 溶液浓度降低 B电池工作过程中，电解液中 OH 向正极迁移 C负

3、极发生反应：Zn2OH 2e=Zn(OH)2 D正极发生反应：Ag2O2H 2e=2AgH2O C由电池总反应可知，反应中消耗 H2O，KOH 溶液浓度升高，A 项错误；原电池中 阴离子向负极移动，故电池工作过程中，电解液中 OH 向负极迁移，B 项错误；Zn 是负极， 发生氧化反应生成 Zn(OH)2，电极反应式为 Zn2OH 2e=Zn(OH)2，C 项正确；电解质 为 KOH 溶液， 正极上 Ag2O 发生还原反应， 电极反应式为 Ag2OH2O2e =2Ag2OH， D 项错误。 3(2021山东章丘四中检测)一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的 活性炭，电解液为 KOH

4、 浓溶液。下列说法错误的是() A电池总反应式为 2MgO22H2O=2Mg(OH)2 B正极反应式为 Mg2e =Mg2 C活性炭可以加快 O2在正极上的反应速率 D电子的移动方向由 a 经外电路到 b B由图可知，Mg 是负极，发生氧化反应生成 Mg2 ，空气中 O2在活性炭(正极)发生 还原反应生成 OH ，电池总反应式为 2MgO22H2O=2Mg(OH)2，A 项正确；空气中 O2 在正极发生还原反应，则正极反应式为 O22H2O4e =4OH，负极反应式为 Mg2e =Mg2 ，B 项错误；O2在正极上发生反应，活性炭的比表面积大，可加快 O2在正极的反 应速率，C 项正确；原电池

5、中电子由负极流向正极，则电子的移动方向由 a 经外电路到 b， D 项正确。 4(2021天津河东区一模)室温下，利用下图，可回收酸性废水中低浓度的铜，下列说 法错误的是() A电极 2 为正极，只发生反应：Cu2 2e=Cu BY 为阴离子交换膜，2 室流出的溶液是 Na2SO4溶液 C每 8 mol NaOH 参加反应，有 8 mol 电子转移 D此装置在回收铜的同时还有电流产生 A由图可知，Cu2 、H在电极 2 被还原，则电极 2 为正极，电极反应式有 2H2e =H2， Cu2 2e=Cu， A 项错误； 电极 1 上 BH 4 转化为 B(OH) 4 ， 电极反应式为 BH 4 8

6、OH 8e= B(OH) 4 4H2O，1 室中 Na 透过 X 膜向 2 室迁移，3 室中 SO2 4 透过 Y 膜向 2 室迁移，故 Y 为阴离子交换膜，X 为阳离子交换膜，2 室中流出 Na2SO4溶液，B 项 正确；由负极反应式可知，消耗 8 mol NaOH 时，转移 8 mol 电子，C 项正确；该装置形成 原电池，在回收铜的同时，有电流产生，D 项正确。 5(2021湖南常德一模)2019 年化学诺贝尔奖授予拓展锂离子电池应用的三位科学家。 如图是某锂空气充电电池的工作原理示意图，下列叙述正确的是() A电解质溶液可选用可溶性锂盐的水溶液 B电池放电时间越长，Li2O2含量越少

7、C电池工作时，正极可发生 Li O2e= LiO2 D充电时，b 端应接电源的负极 D锂是非常活泼金属，可与水反应生成 LiOH 和 H2，故电解质溶液不能选用可溶性 锂盐的水溶液，A 项错误；电池放电过程生成 Li2O2，放电时间越长，Li2O2含量越多，B 项 错误；电池工作时，正极发生还原反应，电极反应是 Li O2e= LiO2，C 项错误；充 电时，负极接外加电源的负极，故 b 端接电源的负极，D 项正确。 6(2020江苏南京、盐城一模)2019 年 11 月Science杂志报道了王浩天教授团队发 明的制取 H2O2的绿色方法，原理如图所示(已知：H2O2H HO 2 ，Ka2.

8、410 12)。 下列说法错误的是() Aa 极的电势低于 b 极 BY 膜为选择性阴离子交换膜 C每转移 0.4 mol e ，就有 0.1 mol H2O2生成 Db 极的电极反应为 O22e H2O=HO 2 OH C电极 a 通入 H2，电极 b 通入 O2，二者反应生成 H2O2，则 a 极是负极，b 极是正极， 故 a 极的电势低于 b 极，A 项正确；该装置用于制取 H2O2，电极 b 必然生成 HO 2 ，电极反 应式为 O2H2O2e =HO 2 OH ，HO 2 透过 Y 膜，H 透过 X 膜，并结合生成 H2O2， 故 X 膜为阳离子交换膜，Y 膜为阴离子交换膜，B、D

9、项均正确；由 b 极反应可知，转移 2 mol 电子时，生成 1 mol HO 2 ，最终生成 1 mol H2O2，故转移 0.4 mol e ，有 0.2 mol H2O2 生成，C 项错误。 7(2021广西柳州一中检测)一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时，O2与 Li 在多孔碳材料电极处生成 Li2O2 x(x0 或 1)。下列说法正确的是( ) A放电时，多孔碳材料电极为负极 B放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C充电时，电解质溶液中 Li 向多孔碳材料区迁移 D充电时，电池总反应为 Li2O2x=2Li 1x 2O2 D由题意知，放电时负极反应为 Lie =Li

10、，正极反应为(2x)O24Li4e =2Li2O2x(x0 或1)， 电池总反应为 1x 2O22Li=Li2O2x。 充电时电池总反应为 Li2O2 x=2Li 1x 2O2，D 项正确；该电池放电时，金属锂为负极，多孔碳材料为正极，A 项 错误； 该电池放电时， 外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极， B 项错误； 该电池放电时， 电解质溶液中 Li 向多孔碳材料区迁移，充电时电解质溶液中的 Li向锂电极迁移，C 项错 误。 8(2021山东师大附中检测)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 NaCO2二次 电池。将 NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极

11、材料， 电池的总反应为 3CO24Na2Na2CO3C。下列说法错误的是() A放电时，ClO 4 向负极移动 B充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2 C放电时，正极反应为 3CO24e =2CO2 3 C D充电时，正极反应为 Na e=Na D根据电池的总反应知，放电时负极反应为 4Na4e =4Na，正极反应为 3CO2 4e =2CO2 3 C。根据充、放电时电极反应的“互逆性”推知，充电时，阴极反应为 4Na 4e=4Na，阳极反应为 2CO2 3 C4e =3CO2，C 项正确，D 项错误；放电时， ClO 4 向负极移动，A 项正确；根据充电和放电时的电极反应式知，充电时释放

12、CO2，放电 时吸收 CO2，B 项正确。 9 (2021广东广州六校联考)用一种吸附氢气的碳纳米管材料制备的二次电池如图所示， 该电池的电解质为 6 mol/L KOH 溶液，下列说法中正确的是() A充电时，OH 从镍电极移向碳电极 B放电时，电池负极的电极反应为 H22e =2H C放电时，电池正极的电极反应为 NiO(OH)H2Oe =Ni(OH)2OH D该电池充电时，将碳电极与电源的正极相连 C由放电时电子流动方向可知，镍电极是正极，碳电极是负极，则充电时，阴离子 向阳极移动，OH 从碳电极移向镍电极，A 项错误；放电时，电池的负极反应为 H22OH 2e =2H2O， B 项错误

13、； 放电时， NiO(OH)在正极得电子被还原， 则正极反应式为 NiO(OH) H2Oe =Ni(OH)2OH，C 项正确；碳电极是负极，该电池充电时，将碳电极与电源 的负极相连，D 项错误。 10(2021河南信阳一中检测)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 16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列 说法错误的是() A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S62Li 2e=3Li2S4 B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 C石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性 D电

14、池充电时间越长，电池中 Li2S2的量越多 D根据放电时，Li 的移动方向判断，电极 a 是正极，电极 b 是负极；由图可知，正 极依次发生还原反应：Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2，故正极可发生反应：2Li2S62Li 2e =3Li2S4，A 项正确；负极反应式为 Lie =Li，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极消 耗 0.02 mol Li，则负极材料减重为 0.02 mol7 g/mol0.14 g，B 项正确；S8分子不易导电， 电极 a 常用掺有石墨烯的 S8材料，据此推测石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性，C 项正确；电池充电时为电解池，电池总反应为 8L

15、i2Sx=16LixS8(2x8)，故电池充电时 间越长，电池中 Li2S2的量越少，D 项错误。 11(2021山西大同学情调研)锌空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，可 作为新能源汽车的电源，总反应式为 2ZnO22H2O=2Zn(OH)2。有关该电池的说法正确 的是() A电池可以用稀硫酸作电解质溶液 B电池工作时，电子由 a 电极沿导线流向 b 电极 C空气扩散电极上的电极反应：O22H2O4e =4OH D电池工作时，电路中通过 2 mol 电子，标准状况下消耗氧气 22.4 L C氢氧化锌能溶于稀硫酸，因此该电池不可以用稀硫酸做电解质溶液，A 项错误；锌 是负极，电池工

16、作时，电子由 b 电极沿导线流向 a 电极，B 项错误；空气扩散电极是正极， 氧气得到电子，电极上的电极反应：O22H2O4e =4OH，C 项正确；电池工作时，电 路中通过 2 mol 电子， 根据电子得失守恒可知消耗 0.5 mol 氧气， 则标准状况下消耗氧气 11.2 L，D 项错误。 12(2021吉林白城期初调研)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

17、端电极反应为 AlLie =LiAl C放电时，正极反应式为 Cn(PF6)e =PF 6 Cn D充电时，若转移 0.2 mol 电子，则铝电极上增重 5.4 g C据图中电子移动方向可知，放电时左侧电极是负极，右侧电极是正极，放电时， Li 向正极移动，A 项错误；充电时，与外加电源负极相连的一端电极是阴极，得电子，发 生还原反应， B 项错误； 由于题意“充电过程中， 石墨电极发生阴离子插层反应”， 根据充、 放电过程的可逆性，放电时，正极应为阴离子(PF 6 )从石墨电极中脱离而出，C 项正确；充 电时，铝电极发生还原反应，电极反应式为 Li Ale=AlLi，则转移 0.2 mol

18、电子时， 铝电极增重的质量为 1.4 g，D 项错误。 13(2021湖北荆州中学检测)Cu 既是常见的催化剂，又是常见的电极材料。 (1)图 1 表示的是利用 CO2的“直接电子传递机理”。在催化剂铜的表面进行转化。当 直接传递的电子物质的量为 2 mol 时，则参加反应的 CO2的物质的量为_。 (2)图 2 表示以 KOH 溶液作电解质溶液进行电解的示意图，CO2在 Cu 电极上可以转化 为 CH4，该电极反应的方程式为_。 解析(1)由图可知， CO2被还原生成 C2H4， C 由4 价降低到2 价， 反应消耗 1 mol CO2 时转移 6 mol 电子，则转移 2 mol 电子时，参加反应的 CO2的物质的量为1 3 mol。 (2)Cu 电极是阴极，CO2在 Cu 电极上被还原转化为 CH4，电极反应式为 CO26H2O 8e =CH48OH 答案(1)1 3 mol(2)CO26H2O8e =CH48OH