原电池的基本原理及其应用、化学电源 突破训练（五）【原卷版】.doc

原电池的基本原理及其应用、化学电源 突破训练（五）‎ ‎1．有一种“水”电池，在海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是(　　)‎ A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgCl B．Na＋不断向“水”电池的负极移动 C．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 D．AgCl是还原产物 ‎2．已知：H2O2是一种强氧化剂。MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如图所示。该电池工作时，下列说法不正确的是(　　)‎ A．Mg电极是该电池的负极 B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C．该装置能将化学能转化为电能 D．溶液中Cl－向Mg电极移动 ‎3.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2，溶液呈碱性。根据这一特点科学家发明了电动势(E)法测水泥初凝时间，此法的原理如图所示，反应的总方程式为2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．装置中电流方向由Cu经导线到Ag2O B．测量原理示意图中，Ag2O为负极 C．负极的电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O D．电池工作时，OH－向正极移动 ‎4．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图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．电解质溶液中，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Li2O2－2e－===2Li＋＋O2↑‎ D．电池中的电解质溶液可以是有机溶剂或稀盐酸等 ‎5.烧杯A中盛放0.1 mol·L-1的H2SO4溶液,烧杯B中盛放0.1 mol·L-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量),装置如图所示,下列说法不正确的是 (　　)‎ A.A中Fe极质量减少,C极有气体产生 B.A为电解池,B为原电池 C.当A烧杯中产生0.1 mol气体时,B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 mol D.经过一段时间,B烧杯中溶液的pH增大(不考虑Cl2溶于水)‎ ‎6.根据图判断,下列说法正确的是 (　　)‎ A.装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-Fe2+‎ B.装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-4OH-‎ C.装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动 D.放电过程中,装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大 ‎7.课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是 (　　)‎ A.原电池是将化学能转化成电能的装置 B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C.图K23-2中a极为铝条、b极为锌片时,导线中会产生电流 D.图K23-2中a极为锌片、b极为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片 ‎8.原电池中,B极逐渐变粗,A极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的 (　　)‎ A.A是Zn,B是Cu,C为稀硫酸 B.A是Cu,B是Zn,C为稀硫酸 C.A是Fe,B是Ag,C为稀AgNO3溶液 D.A是Ag,B是Fe,C为稀AgNO3溶液 ‎9.日本一家公司日前宣布，他们已经开发并计划大量生产一种颠覆性的阳极和阴极，两个电极都是碳材料的双碳性电池(放电原理如图所示)，充电速率比普通的锂离子电池快20倍。放电时，正极反应：Cn(PF6)＋e－===PF＋nC，负极反应：LiCn－e－===Li＋＋nC。下列有关说法正确的是(　　)‎ A－表示阴离子 A．a极为电池的负极 B．A－为OH－‎ C．电池充电时的阴极反应为LiCn＋e－===Li＋＋nC D．充电时，溶液中A－从b极向a极迁移 ‎10．PbO2微生物燃料电池(MFC)是利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置(如图)，若利用微生物分解香蕉皮(生成的葡萄糖作反应物)使该电池工业，下列说法不正确的是(　　)‎ A．a电极为正极，b电极为负极 B．b电极附近有PbO2，发生的电极反应为PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2O C．电池的总反应式为12PbO2＋C6H12O6＋24H＋===6CO2↑＋12Pb2＋＋18H2O D．该电池一般是在常温环境中工作，使得电池维护成本低，安全性强 ‎11.乙烷燃料电池的原理如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．a为负极，电极反应式为CH3CH3－14e－＋18OH－===2CO＋12H2O B．电子从a极经导线移向b极，再经溶液移向a极 C．电池工作一段时间后电解质溶液的pH增大 D．用该电池电解硫酸铜溶液(电解池的电极为惰性电极)，消耗氧气的物质的量与析出铜的物质的量之比为2∶1‎ ‎12．氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600～700 ℃)，具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是(　　)‎ A．电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用 B．负极反应式为H2－2e－＋CO===CO2＋H2O C．该电池可利用工厂中排出的CO2，减少温室气体的排放 D．电池工作时，外电路中流过0.2 mol电子，消耗3.2 g O2‎ ‎13.(1)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。科学家还研究了其他转化温室气体的方法，利用如图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。该装置工作时，N电极的电极反应式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)氢气是一种理想的清洁能源，其制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。有一种制氢方法为光电化学分解。其原理如图所示，钛酸锶光电极的电极反应为4OH－－4e－O2↑＋2H2O，则铂电极的电极反应为_______________________________________________________。‎ ‎14.(1)为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如图所示。一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－。‎ 以辛烷(C8H18)代表汽油，写出该电池工作时的负极反应式：________________________________________________________________________。‎ ‎(2)熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2－和HCO)为电解质，以丁烷为燃料，以空气中的氧气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为2C4H10＋26CO－52e－===34CO2＋10H2O。试回答下列问题：‎ ‎①该燃料电池的总反应式为___________________________________________；‎ ‎②正极电极反应式为_________________________________________________；‎ ‎③为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是________，它来自________。‎ ‎15．全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。如图是钒电池基本工作原理示意图：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中，硫酸是________，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸，硫酸的作用是________。‎ ‎(2)钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V2＋、V3＋‎ ‎、VO2＋、VO)为正极和负极电极反应的活性物质，电池总反应为VO2＋＋V3＋＋H2OV2＋＋VO＋2H＋。放电时的正极反应式为_________________________________________________，‎ 充电时的阴极反应式为_________________________________________________。‎ 放电过程中，电解液的pH________(填“升高”“降低”或“不变”)。‎ ‎(3)钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是________。‎ a．VO、VO2＋混合液　　　 b．V3＋、V2＋混合液 c．VO溶液 d．VO2＋溶液 e．V3＋溶液 f．V2＋溶液 ‎(4)能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是________。‎ ‎16．(1)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是________(填选项字母)。‎ A．太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学 B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境 C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同 D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同 ‎(2)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：‎ ‎3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH ‎①该电池放电时负极反应式为____________________________。‎ ‎②放电时每转移3 mol电子，正极有________ mol K2FeO4被还原。‎ ‎(3)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。电池反应式为Li1－xMnO4＋LixLiMnO4，下列有关说法不正确的是________(填选项字母)。‎ A．放电时电池的正极反应式为：‎ ‎　Li1－xMnO4＋xLi＋＋xe－===LiMnO4‎ B．放电过程中，石墨没有得失电子 C．该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作 D．充电时电池上标有“－”的电极应与外接电源的负极相连