2022年高考化学一轮复习 电化学 专题05 蓄电池练习

2022年高考化学一轮复习 电化学 专题05 蓄电池练习1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材料，电池的总反应为：3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列说法错误的是 A. 放电时，ClO4向负极移动B. 充电时释放CO2，放电时吸收CO2C. 放电时，正极反应为：3CO2+4e 2CO32+CD. 充电时，正极反应为：Na+eNa【答案】D2某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4还原为Na2S。下列说法错误的是 A. 关闭K2打开K1时，该装置实现太阳能转化为电能，又转化为化学能B. M是阳离子交换膜.C. 充电时，阳极的电极反应式为：3I-2e-=I3-D. 放电时，b极区总离子浓度减小。【答案】D3LiFePO4是锂离子电池一种电极材料，其结构稳定、资源丰富、安全性能好、无毒该电极材料在充放电时的变化如图所示，下列有关说法正确的是（ ） A. 放电时该电极为负极B. 充电是Li+向阳极移动C. 充电时该电极发生氧化反应，反应式为LiFePO4e=FePO4+Li+D. 该电池可以用磷酸溶液作电解质【答案】C【解析】分析：在Li、LiFePO4电池放电时,负极上Li失电子发生氧化反应,正极上LiFePO4得电子发生还原反应,根据得失电子确定正负极,根据反应物、生成物书写电极反应式,放电时,阳离子移向正极,金属Li能够与磷酸反应,据此解答。详解:A、放电时, LiFePO4得电子发生还原反应为正极,充电时发生氧化反应为阳极,故A错误；B、放电时,阳离子移向正极,充电时Li+向阴极移动,故B错误；C、放电时, LiFePO4得电子发生还原反应为正极,充电时发生氧化反应为阳极,电极反应式为: LiFePO4e=FePO4+Li+,所以C选项是正确的；D、金属Li能够与硫酸反应,不可以用磷酸溶液作电解质,故D错误；本题正确答案选C。4某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4转化为Na2S。下列说法正确的是 A. 充电时，太阳能转化为化学能，化学能又转化为电能B. 放电时，a极为负极C. 充电时，阳极的电极反应式为I3-2e-=3I-D. M可以使用阴离子交换膜【答案】B5混合动力汽车（HEV）中使用了镍氢电池，其工作原理如图所示其中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，KOH溶液作电解液。关于镍氢电池，下列说法不正确的是 A. 充电时，阴极附近pH降低B. 电动机工作时溶液中OH向甲移动C. 放电时正极反应式为： NiOOHH2Oe = Ni(OH)2OHD. 电极总反应式为：MNi(OH)2 = MHNiOOH【答案】A【解析】分析：放电过程为原电池，NiOOH转变为Ni（OH）2，镍的化合价从+3价降到+2价，则乙为正极，电极反应式为NiOOH+H2O+eNi（OH）2+OH，甲为负极，MH中H由0价升高到+1价，氢失电子发生氧化反应与溶液中的氢氧根离子结合成水，电极反应为MHe+OHM+H2O；充电是放电的逆过程，此时甲为阴极发生还原反应，乙为阳极发生氧化反应，据此解答。详解：A项，充电时，甲电极得电子被还原，是阴极，由图可知，阴极附近H2O变为OH-，pH增大，故A项错误；B项，电动机工作时为放电过程，甲为原电池的负极，阴离子向负极移动，故B项正确；C项，放电时，正极的NiOOH得电子被还原，化合价降低，电极反应式为NiOOHH2Oe = Ni(OH)2OH，故C项正确；D项，镍氢电池充电过程中，M转化为MH，Ni(OH)2转化为NiOOH，放电过程与充电过程相反，因此电极总反应式为MNi(OH)2 = MHNiOOH，故D项正确。综上所述，本题正确答案为A。6锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池，某种锂离子电池的结构示意图如下，它在放电时有关离子转化关系如图所示，下列说法正确的是 A. Li+透过膜除允许Li+通过外，还允许H2O分子通过B. 充电时，电池内部发生的总反应为Li+Fe2+Li+Fe3+C. 充电时，钛电极与外电源的负极相连D. 放电时，进入贮罐的液体发生的离子反应方程式为: S2O82-+Fe2+=Fe3+2SO42-【答案】B7近几年，具有超常性能的铝离子电池成为研究热点，其可在一分钟内完成充放电。铝与石墨为电极，内部用AlCl4和有机阳离子构成电解质溶液，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时，有机阳离子向石墨电极方向移动B. 放电时，正极的电极反应式为：CnAlCl4+e=Cn+AlCl4C. 充电时，每生成1mol铝，同时消耗4molAl2Cl7D. 充电时铝电极接电源负极，该极有CnAlCl4生成【答案】DB、放电时正极发生得到电子的还原反应，根据装置图可知正极的电极反应式为：CnAlCl4+eCn+AlCl4，B正确；C、充电时铝电极作阴极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为4Al2Cl7-+3e-Al+7AlCl4，因此充电时，每生成1mol铝，同时消耗4molAl2Cl7，C正确；D、放电时，铝是活泼的金属铝是负极，因此充电时铝电极接电源负极，电极反应式为4Al2Cl7-+3e-Al+7AlCl4，因此该极有AlCl4生成，石墨电极有CnAlCl4生成，D错误；答案选D。8锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液，并在电池间不断循环。下列有关说法正确的是 A. 充电时n接电源的负极,Zn2+通过阳离子交换膜由左侧流向右侧B. 放电时每转移1mol电子负极区溶液质量减少65gC. 充电时阴极的电极反应式为Br2+2e-=2Br-D. 若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜，放电时正负极也随之改变【答案】AC. 充电时阴极的电极反应式为Zn2+2e-=Zn，C不正确；D. 若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜，放电时正负极不会改变，Zn仍是负极，D不正确。本题选A。9如图所示的C/Na4Fe(CN)6-钠离子电池是一种新型电池。下列有关说法正确的是 A. 电极a在放电时做正极，充电时做阴极B. 放电时，电极b上的电极反应为:NaxC-e-=Na+Nax-1CC. 电池工作时，Na+向电板b移动D. 该电池通过Na+的定向移动产生电流，不发生氧化还原反应【答案】B10高温时通过以下反应制备金属铝。用铝制作的“快速放电铝离子二次电池”的原理如右图所示(EMI为有机阳离子)。 Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g) H1a kJmol13AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g) H2b kJmol1Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g) H3下列说法正确的是( )A. H30B. Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g) H3(ab) kJmol1C. 该电池充电时石墨电极与电源负极相连D. 该电池放电时的负极反应方程式为Al3e7AlCl=4Al2Cl【答案】D【解析】A.根据盖斯定律：+=，因此H3=(a+b) kJmol1，由于和不能确定是放热还是吸热，所以H3无法确定，A错误；B. 根据盖斯定律：+=，因此Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g) H3(a+b) kJmol1，B错误；C. 石墨电极在原电池时作正极发生还原反应，则充电时应该与外接电源的正极相连发生氧化反应，C错误；D.放电时铝为负极,被氧化生成Al2Cl7，负极反应方程式为Al3e7AlCl4-=4 Al2Cl7，D正确；答案选D.11实验表明钠离子聚合物新型电池正负极材料均表现出较快的电极反应动力学，使得电池表现出类似电容器的高功率性能。可以循环充放电高达50000次，这远远超过了传统可充电电池的循环寿命(”“ K3K2K1【解析】（1）由镁锂双离子二次电池的装置图中的信息可知，Mg是负极，Li1-xFePO4是正极。放电时，Mg电极为负极。充电时，阳离子向阴极定向移动，所以 Li+迁移至阴极区。（2）纳米MgH2 和LiBH4组成的体系在400以上受热放氢时发生反应的化学方程式为MgH2+ 2LiBH42LiH+MgB2+4H2 。（3）硝酸厂尾气中含有大量的NO，可用氢气催化还原法除去NO，发生的主要反应如下:2NO(g)+4H2(g)+O2(g)=N2(g)+4H2O(g) H =-1143kJmol-1；2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) H =-484kJmol-1。根据盖斯定律，由-得，2NO(g)+ 2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) H =-659kJmol-1。