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++ 2+2MV 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CO2+H2S 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-Fe3++H2H+ 2S +S+2EDTA-Fe2+ ( 该装置工作时,下列叙述错误的是( A.阴极的电极反应:CO +- 2+2H +2e CO+H2O B.协同转化总反应:CO2+H2SCO+H2O+S 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-Zn(OH 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 2Zn(OH2Zn+O - 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:VB2+16OH--11e-V+2B(OH+4H2O 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 4VB2+11O - 2+20OH +6H2O 8B(OH+4V 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 Zn(3D-Zn)可以高效沉积 ZnO 的特点,设计了采用强碱性电解质的3D-Zn—NiOOH 二次电池,结 构如图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。 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 Ni(OH) -- 2(s)+OH (aq)-e NiOOH(s)+H2O(l) C.放电时负极反应为 Zn(s)+2OH-(aq)-2e-ZnO(s)+H2O(l) 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 3CO2+4Na2Na2CO3+C。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 - 2+4e 2C+C D.充电时,正极反应为 Na++e-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 H+2CH3OH+3O22CO2+4H2O (2)丁烷固体氧 O 化物燃料电池 2- 2C4H10+13O28CO2+10H2O (3)CO熔融碳酸 C 盐燃料电池 2CO+O22CO2 (4)甲醇碱性燃 料电池 OH 6H2O - 2CH3OH+3O2+4OH-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:2Zn+O - 2+4OH +2H2O 2Zn(OH。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 1.204×10 D.充电时,电解质溶液中c(OH-)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-xCoO2LiCoO2+nC,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