專(zhuān)題原電池化學(xué)電源原卷版

專(zhuān)項(xiàng)22原電池化學(xué)電源1．如圖所示是Zn和Cu形成的原電池，某實(shí)驗(yàn)愛(ài)好小組做完實(shí)驗(yàn)后，在讀書(shū)卡上的統(tǒng)計(jì)以下，則卡片上的描述合理的是（）實(shí)驗(yàn)后的統(tǒng)計(jì)：①Cu為負(fù)極，Zn為正極②Cu極上有氣泡產(chǎn)生，發(fā)生還原反映③SO42－向Cu極移動(dòng)④若有0.5mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，則可產(chǎn)生0.25mol氣體⑤電子的流向是：Cu→Zn⑥正極反映式：Cu＋2e－===Cu2＋，發(fā)生氧化反映A．①②③ B．②④ C．②③④ D．③④⑤2．ZulemaBorjas等設(shè)計(jì)的一種微生物脫鹽池的裝置如圖所示，下列說(shuō)法對(duì)的的是()A．該裝置能夠在高溫下工作B．X、Y依次為陽(yáng)離子、陰離子選擇性交換膜C．負(fù)極反映為CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H＋D．該裝置工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能3．如圖所示，電化學(xué)原理與微生物工藝相組合的電解脫硝法，可除去引發(fā)水華的NO3-原理是將NO3-還原為N2。下列說(shuō)法對(duì)的的是（）A．若加人的是溶液，則導(dǎo)出的溶液呈堿性B．鎳電極上的電極反映式為：C．電子由石墨電極流出，經(jīng)溶液流向鎳電極D．若陽(yáng)極生成氣體，理論上可除去mol4．科研人員構(gòu)想用如圖所示裝置生產(chǎn)硫酸，下列說(shuō)法不對(duì)的的是（）A．a(chǎn)為負(fù)極，b為正極 B．b電極發(fā)生氧化反映C．H+從a極向b極移動(dòng) D．負(fù)極反映式為：SO2+2H2O﹣2e﹣=SO42﹣+4H+5．汽車(chē)的啟動(dòng)電源慣用蓄電池。其構(gòu)造以下圖所示，放電時(shí)其電池反映以下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。根據(jù)此反映判斷，下列敘述中不對(duì)的的是A．Pb作為負(fù)極，失去電子，被氧化B．PbO2得電子，被還原C．負(fù)極反映是Pb＋SO42-－2e－===PbSO4D．電池放電時(shí)，溶液酸性增強(qiáng)6．研究人員研制出一種可作為魚(yú)雷和潛艇的儲(chǔ)藏電源的新型電池——鋰水電池(構(gòu)造如圖)，使用時(shí)加入水即可放電。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法不對(duì)的的是()A．鋰為負(fù)極，鋼為正極 B．工作時(shí)負(fù)極的電極反映式為L(zhǎng)i－e－＝Li＋C．工作時(shí)OH－向鋼電極移動(dòng) D．放電時(shí)電子的流向：鋰電極→導(dǎo)線→鋼電極7．熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本構(gòu)造如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無(wú)水LiCl－KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能，此時(shí)硫酸鉛電極處生成Pb。下列有關(guān)說(shuō)法對(duì)的的是A．輸出電能時(shí)，外電路中的電子由硫酸鉛電極流向鈣電極B．放電時(shí)電解質(zhì)LiCl－KCl中的Li＋向鈣電極區(qū)遷移C．電池總反映為Ca＋PbSO4＋2LiClPb＋Li2SO4＋CaCl2D．每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，理論上消耗42.5gLiCl8．研究人員研發(fā)了一種“水電池”，這種電池能運(yùn)用淡水與海水之間含鹽量的差別進(jìn)行發(fā)電。在海水中，電池的總反映可表達(dá)為：5MnO2+2Ag+2NaCl==Na2Mn5O10+2AgCl，下列“水電池”在海水中放電時(shí)的有關(guān)說(shuō)法不對(duì)的的是()A．Na+不停向“水電池”的正極移動(dòng) B．每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移2mol電子C．負(fù)極反映式：Ag+Cl－+e－=AgCl D．AgCl是氧化產(chǎn)物9．支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，慣用下圖的辦法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(guān)表述不對(duì)的的是（）A．該保護(hù)辦法稱(chēng)為外加電流的陰極保護(hù)法B．通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管柱C．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽(yáng)極材料和傳遞電流D．通入的保護(hù)電流應(yīng)當(dāng)根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)節(jié)10．一種含有高能量比的新型干電池示意圖如圖所示，石墨電極區(qū)發(fā)生的電極反映為MnO2+e－+H2O=MnO(OH)+OH-。該裝置工作時(shí)，下列敘述對(duì)的的是A．石墨電極上的電勢(shì)比Al電極上的低B．Al電極區(qū)的電極反映式：A1-3e-+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+C．每消耗27gAl，有3mol電子通過(guò)溶液轉(zhuǎn)移到石墨電極上D．若采用食鹽水+NaOH溶液作電解質(zhì)溶液，電極反映式相似11．微生物燃料電池的研究已成為治理和消除環(huán)境污染的重要課題，運(yùn)用微生物電池電解飽和食鹽水的工作原理以下圖所示。下列說(shuō)法對(duì)的的是A．電池正極的電極反映：O2+2H2O+4e?4OH?B．電極M附近產(chǎn)生黃綠色氣體C．若消耗1molS2?，則電路中轉(zhuǎn)移8mole?D．將裝置溫度升高到60℃，一定能提高電池的工作效率12．已知過(guò)氧化氫在強(qiáng)堿性溶液中重要以HO2-存在。我國(guó)研究的Al-H2O2燃料電池可用于深海資源的勘查、軍事偵察等國(guó)防科技領(lǐng)域，裝置示意圖以下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．電池工作時(shí)，溶液中OH-通過(guò)陰離子交換膜向Al極遷移B．Ni極的電極反映式是HO2-+2e-+H2O=3OH-C．電池工作結(jié)束后，電解質(zhì)溶液的pH減少D．Al電極質(zhì)量減輕13.5g，電路中通過(guò)9.03×1023個(gè)電子13．中國(guó)是一種嚴(yán)重缺水的國(guó)家，污水治理越來(lái)越引發(fā)人們重視，能夠通過(guò)膜電池除去廢水中的乙酸鈉和對(duì)氯苯酚，其原理如圖所示，下列說(shuō)法不對(duì)的的是A．電流方向從A極沿導(dǎo)線經(jīng)小燈泡流向B極B．B極為電池的陽(yáng)極，電極反映式為CH3COO——8e?+4H2O═2HCO3—+9H+C．當(dāng)外電路中有0.2mole?轉(zhuǎn)移時(shí)，通過(guò)質(zhì)子交換膜的H+的個(gè)數(shù)為0.2NAD．A極的電極反映式為+H++2e?═Cl?+14．據(jù)報(bào)道，美國(guó)正在研究的鋅電池可能取代現(xiàn)在廣泛使用的鉛酸蓄電池。鋅電池含有容量大、污染少等優(yōu)點(diǎn)。電池反映為2Zn＋O2＝2ZnO，原料為鋅粒、電解液和空氣。下列敘述對(duì)的的是（）A．鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反映 B．負(fù)極反映為Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2OC．正極發(fā)生氧化反映 D．電解液能夠是乙醇15．氫氧燃料電池已用于航天飛機(jī)。以30%KOH溶液為電解質(zhì)溶液的這種電池在使用時(shí)的電極反映以下：2H2＋4OH－－4e－＝4H2O、O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，錯(cuò)誤的是（）A．氧氣通入正極發(fā)生氧化反映 B．燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率不能達(dá)成100%C．供電時(shí)的總反映為：2H2＋O2＝2H2O D．產(chǎn)物為無(wú)污染的水，屬于環(huán)境和諧電池16．天然氣的重要成分為CH4，可將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池來(lái)解決能源問(wèn)題，裝置如圖所示。在原則狀況下，持續(xù)通入甲烷，消耗甲烷VL。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．當(dāng)0<V≤33.6L時(shí)，負(fù)極反映式為CH4＋10OH－-8e－=CO32－＋7H2OB．電池工作時(shí)，氧氣發(fā)生還原反映C．正極反映式為O2+4H++4e－=2H2OD．當(dāng)V=67.2L時(shí)，電池總反映方程式可寫(xiě)為CH4＋2O2＋NaOH=NaHCO3＋2H2O17．研究人員發(fā)現(xiàn)了一種運(yùn)用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電的“水”電池，總反映可表達(dá)為：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl。下列說(shuō)法對(duì)的的是（）A．正極反映式：Ag+Cl--e-=AgCl B．每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NAC．Na+不停向“水”電池的負(fù)極移動(dòng) D．AgCl是還原產(chǎn)物18．國(guó)內(nèi)某科技研究小組初次提出一種新型的Li+電池體系，原理示意圖以下。該體系正極采用含有I-、Li+的水溶液，負(fù)極采用固體有機(jī)聚合物，電解質(zhì)溶液采用LiNO3溶液，聚合物陽(yáng)離子交換膜作為隔閡將液態(tài)正極和固態(tài)負(fù)極分隔開(kāi)(已知在水溶液中呈黃色)。下列有關(guān)判斷對(duì)的的是A．左圖是原電池工作原理圖B．放電時(shí)，Li+從右向左通過(guò)聚合物離子交換膜C．放電時(shí)，正極區(qū)電解質(zhì)溶液的顏色變深D．充電時(shí)，陰極的電極反映式為：19．MFC(MicrobialFuelCell)是一種運(yùn)用微生物將有機(jī)物中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置，其在廢水解決和新能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域含有廣闊的應(yīng)用前景。如圖為污水(重要溶質(zhì)為葡萄糖)解決的實(shí)驗(yàn)裝置，下列有關(guān)該裝置的說(shuō)法對(duì)的的是()A．為加緊解決速度，裝置需在高溫環(huán)境中工作B．負(fù)極的電極反映式為C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2＋24H＋C．放電過(guò)程中，H＋由正極向負(fù)極移動(dòng)D．裝置工作過(guò)程中，溶液的酸性逐步增強(qiáng)20．有關(guān)如圖所示的原電池，下列說(shuō)法對(duì)的的是()A．電子從鋅電極通過(guò)電流表流向銅電極B．鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移C．鋅電極發(fā)生氧化反映；銅電極發(fā)生還原反映，其電極反映是2H＋＋2e－===H2↑D．取出鹽橋后，電流表仍會(huì)偏轉(zhuǎn)，銅電極在反映前后質(zhì)量不變21．電化學(xué)應(yīng)用廣泛。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反映能夠設(shè)計(jì)成原電池。若電池放電時(shí)的反映式為：2Cu＋2H2SO4＋O2=2CuSO4＋2H2O，該電池的負(fù)極材料為_(kāi)______；正極的電極反映式為_(kāi)___________。（2）燃料電池和二次電池的應(yīng)用非常廣泛。①如圖為甲烷燃料電池的示意圖，則負(fù)極的電極反映式為_(kāi)____________________；②鉛蓄電池為生活中慣用的二次電池。放電時(shí)的反映為：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，鉛蓄電池負(fù)極的電極反映式為_(kāi)____；充電時(shí)，鉛蓄電池的PbO2極應(yīng)與外加直流電源的____極相連。（3）以鉛蓄電池為電源精煉粗銅(含F(xiàn)e、Pb、Ag、Au及其它不反映物質(zhì))時(shí)，以硫酸銅溶液為電解質(zhì)溶液，粗銅做____極；精煉一段時(shí)間后，當(dāng)陰極增重128g時(shí)，鉛蓄電池參加反映的硫酸的物質(zhì)的量為_(kāi)___mol。22．微型紐扣電池在當(dāng)代生活中有廣泛應(yīng)用。有一種銀鋅電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電極反映為Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－根據(jù)上述反映式，完畢下列填空。(1)下列敘述對(duì)的的是______。A．在使用過(guò)程中，電解質(zhì)溶液中的KOH被不停消耗，pH減小B．使用過(guò)程中，電子由Ag2O極經(jīng)外電路流向Zn極C．Zn是負(fù)極，Ag2O是正極D．Zn電極發(fā)生還原反映，Ag2O電極發(fā)生氧化反映(2)寫(xiě)出電池的總反映式：___________。(3)使用時(shí)，負(fù)極區(qū)的pH____(填“增大”“減小”或“不變”)。23．（1）SO2、CO、CO2、NOx是對(duì)環(huán)境影響較大的幾個(gè)氣體，對(duì)它們的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑。運(yùn)用電化學(xué)原理將CO、SO2轉(zhuǎn)化為重要化工原料,裝置如圖所示。①若A為CO,B為H2，C為CH3OH,則通入CO一極的電極反映式為_(kāi)____________。②A為SO2,B為O2,C為H2SO4,則負(fù)極反映式為_(kāi)_______________。③若A為NO2,B為O2,C為HNO3，負(fù)極的電極反映式為_(kāi)________________。（2）下圖所示的原電池裝置中,負(fù)極材料是_____。正極上能夠觀察到的現(xiàn)象是_______________。負(fù)極的電極反映式是_________________。原電池工作一段時(shí)間后,若消耗負(fù)極5.4g,則放出氣體______mol。（3）運(yùn)用反映Cu+Fe2(SO4)3=2FeSO4+CuSO4設(shè)計(jì)一種原電池。①在下面方格內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖________________。②指出正極材料可覺(jué)得_____，該電極上發(fā)生的電極反映為_(kāi)__________。24．（1）某原電池裝置如圖所示，電池總反映為2Ag＋Cl2＝2AgCl。①正極反映為_(kāi)________。②當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole－時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少______mol離子。（2）近來(lái)我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化妝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反映為：①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+該裝置工作時(shí)，陰極的電極反映：_________；協(xié)同轉(zhuǎn)化總反映：___________；若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需為_(kāi)______性（堿性、中性、酸性）（3）以石墨為電極，電解Pb(NO3)2溶液制備PbO2，若電解過(guò)程中以鉛蓄電池為電源，當(dāng)電解裝置中陽(yáng)極增重23.9g時(shí)(無(wú)視副反映)，理論上蓄電池正極極增重______g。（4）電化學(xué)降解法可用于解決酸性硝酸鹽污水，設(shè)計(jì)一電解池（如圖所示）。若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左－Δm右)為_(kāi)___g。25．對(duì)的認(rèn)識(shí)和使用電池有助于我們每一種人的日常生活。I．電化學(xué)法解決SO2是現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)。運(yùn)用雙氧水氧化吸取SO2可消除SO2污染，設(shè)計(jì)裝置如圖所示（己知石墨只起導(dǎo)電作用，質(zhì)子交換膜只允許H+通過(guò)）。(1)石墨1為_(kāi)_______（填“正極”或“負(fù)極”），正極的電極反映式為_(kāi)_______________。(2)反映的總方程式為_(kāi)___________________________。(3)放電時(shí)