2022届新高考化学复习好题检测：专题十四原电池1

专题十四 原电池 考点考点 1 1原电池原电池 1. 2020 山东,10,2 分]微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水 获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl 溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图所示装置处 理有机废水以含 CH3COO 的溶液为例。下列说法错误的是 - A.负极反应为 CH -- 3COO 2H2O-8e 2CO2↑7H B.隔膜 1 为阳离子交换膜,隔膜 2 为阴离子交换膜 C.当电路中转移 1 mol 电子时,模拟海水理论上除盐 58.5 g D.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1 2. 2019 全国卷Ⅰ,12,6 分]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时 MV2/MV在电 极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法错误的是 A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H 2 22MV 2H 2MV C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成 NH3 D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 3.[2018 全国卷Ⅰ,13,6 分]最近我国科学家设计了一种CO2H2S 协同转化装置,实现对天然气 中 CO2和 H2S 的高效去除。示意图如图所示,其中电极分别为 ZnO石墨烯石墨烯包裹的 ZnO 和石墨烯,石墨烯电极区发生反应 ①EDTA-Fe2-e-EDTA-Fe3 ②2EDTA-Fe3H2H 2S S2EDTA-Fe2 该装置工作时,下列叙述错误的是 A.阴极的电极反应CO - 22H 2e COH2O B.协同转化总反应CO2H2SCOH2OS C.石墨烯上的电势比 ZnO石墨烯上的低 D.若采用 Fe3/Fe2取代 EDTA-Fe3/EDTA-Fe2,溶液需为酸性 考点考点 2 2常见的化学电源常见的化学电源 3. [2020 全国卷Ⅰ,12,6 分] 科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如 图所示,电极为金属锌和选择性催化材料。放电时,温室气体 CO2被转化为储氢物质甲酸等,为 解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是 A.放电时,负极反应为 Zn-2e-4OH-ZnOH B.放电时,1 mol CO2转化为 HCOOH,转移的电子数为 2 mol C.充电时,电池总反应为 2ZnOH2ZnO - 2↑4OH 2H2O D.充电时,正极溶液中 OH-浓度升高 5.[2020全国卷Ⅲ,12,6分]一种高性能的碱性硼化钒VB2-空气电池如图所示,其中在VB2电极 发生反应VB216OH--11e-V2BOH4H2O 该电池工作时,下列说法错误的是 A.负载通过 0.04 mol 电子时,有 0.224 L标准状况O2参与反应 B.正极区溶液的 pH 降低、负极区溶液的 pH 升高 C.电池总反应为 4VB211O - 220OH 6H2O 8BOH4V D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH 溶液回到复合碳电极 6.[2019 全国卷Ⅲ,13,6 分]为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状 Zn3D-Zn可以高效沉积 ZnO 的特点,设计了采用强碱性电解质的3D-ZnNiOOH 二次电池,结 构如图所示。电池反应为Zns2NiOOHsH2OlZnOs2NiOH2s。 下列说法错误的是 A.三维多孔海绵状 Zn 具有较高的表面积,所沉积的 ZnO 分散度高 B.充电时阳极反应为 NiOH -- 2sOH aq-e NiOOHsH2Ol C.放电时负极反应为 Zns2OH-aq-2e-ZnOsH2Ol D.放电过程中 OH-通过隔膜从负极区移向正极区 7. 2018 全国卷Ⅱ,12,6 分]我国科学家研发了一种室温下 “可呼吸” 的 Na-CO2二次电池。 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材料,电池的总反应为 3CO24Na2Na2CO3C。下列说法错误的是 A.放电时,Cl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 3CO - 24e 2CC D.充电时,正极反应为 Nae-Na 拓展变式 1.根据原理图判断下列电池的电极名称,并指出离子移动方向。 编号1利用原电池原理2锌- 碘溴液3微生物电池除去废水中的有害有机物 处理氮氧化合物 原理 图 流电池 电极①左侧为填①b 极为填“正”或 ①A 极为填“阴”或“阳”极,B 极 为填“正”或“负”极名称“正” 或 “负” 极室“负”极 离子②电池工作时 H 由 2 ②电池工作时 Zn 由填 移填“左”或“右”,②电池工作时 H 由填“正”或“负”, “阴”或“阳” ,下同极室移向 动方下同侧移向下同极移向极 极室 向侧 正极 ③ 反应 2.运用“加减法”书写下列四种常见燃料电池的电极反应式。 导电 电池种类 离子 1酸性甲醇燃 料电池 总反应方程式 应式应式 正极反负极反 ③③ H2CH3OH3O22CO24H2O 2丁烷固体氧 O 化物燃料电池 2- 2C4H1013O28CO210H2O 3CO熔融碳酸 C 盐燃料电池 2COO22CO2 4甲醇碱性燃 料电池 OH 6H2O - 2CH3OH3O24OH-2C 3.[2020 四川成都七中三诊]锌-空气燃料电池如图有比能量高、 高功率、 使用寿命长等优点, 可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为 KOH 溶液,放电时发生反 应2ZnO - 24OH 2H2O 2ZnOH。下列说法正确的是 A.放电时,负极反应为 Zn-2e-Zn2 B.该隔膜为阳离子交换膜,允许 K通过 C.充电时,当 0.1 mol O 22 2 生成时,流经电解质溶液的电子个数约为 1.20410 D.充电时,电解质溶液中cOH-逐渐增大 4.[2020 四川成都树德中学三诊]已知某种二次锂离子电池工作时反应为LixCn Li1-xCoO2LiCoO2nC,原理如图所示,下列说法错误的是 A.放电时,碳材料极失去电子,发生氧化反应,电子经外电路、Li经内电路同时移向正极 B.放电时正极反应为 Li - 1-xCoO2 xLi xe LiCoO2 C.充电时, Li从负极脱出,又嵌入正极 D.锂离子电池的比能量单位质量的电极材料释放的能量较高 答案 专题十四原电池 1.B根据题图可知放电时,a 极上发生的反应为 CH 3COO -2H 2O-8e - 2CO2↑7H ,a 极为负极,A 项正确;该电池工作时,可实现海水的淡化,原电池中阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移, 则 Cl-应向 a 极移动,Na应向 b 极移动,即隔膜 1 为阴离子交换膜,隔膜