2018-2019学年高中化学（期末复习备考）每日一题 化学电源（含解析）新人教版选修4.doc

化学电源高考频度： 难易程度： 科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法不正确的是 A电极a为电池的负极B电极b上发生的电极反应为O24H4e=2H2OC电路中每流过4 mol电子，在正极消耗44.8 L H2SD每17 g H2S参与反应，有1 mol H经质子膜进入正极区 【参考答案】C 一次电池：发生氧化还原反应的物质消耗到一定程度，就不能再使用的电池，如普通锌锰干电池、锌银电池、锂电池等。二次电池：放电后可以再充电使活性物质再生，可以多次重复使用的电池，如铅蓄电池、氢镍电池等。燃料电池：能连续将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池，如氢氧燃料电池、甲醇燃料电池等。燃料电池电极反应书写的注意事项（1）燃料电池的负极是可燃性气体，失去电子发生氧化反应；正极多为氧气或空气，得到电子发生还原反应，可根据电荷守恒来配平。（2）燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。（3）燃料电池的电极反应中，酸性溶液中不能生成OH，碱性溶液中不能生成H+；水溶液中不能生成O2，而熔融电解质中O2被还原为O2。（4）正负两极的电极反应在得失电子守恒的前提下，相加后的电池反应必然是燃料燃烧反应和燃烧产物与电解质溶液反应的叠加反应。 1对于化学电源的叙述正确的是A化学电源比火力发电对化学能的利用率高B化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位C化学电源均是安全、无污染的D化学电源即为充电电池2以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应式为：C6H12O66H2O24e=6CO224HC放电过程中，H从正极区向负极区迁移D在电池反应中，每消耗1 mol 氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体22.4/6 L3我国科学家研发出一种新型的锂离子电池，放电时有关离子转化关系如下图所示，下列说法正确的是 ALi透过膜除允许 Li通过外，还允许H2O分子通过B放电时，进入贮罐的液体发生反应：2Fe2=2Fe32C充电时，钛电极与外电源的负极相连D充电时，电池内部发生的总反应为 LiFe3= LiFe24酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示：溶解度/(g/100 g水) 温度/化合物 020406080100 NH4Cl29.3 37.2 45.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614回答下列问题：（1）该电池的正极反应式为_，电池反应的离子方程式为_。（2）维持电流强度为0.5 A，电池工作5分钟，理论上消耗锌_g。(已知F96 500 Cmol1)（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过_分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、_和_，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为_，其原理是_。 1【答案】A【解析】化学电源比火力发电对化学能的利用率更高，A正确；火力发电居于人类现阶段耗电量的首位，B错误；部分废旧化学电源会引起重金属污染，C错误；化学电源包括一次电池、二次电池、燃料电池等，D错误。2【答案】B【解析】由于是微生物燃料电池，则不可能在高温下工作，A错误；放电过程中，H从负极区向正极区迁移，结合O2形成H2O，C错误；每消耗1 mol O2则转移4 mol电子，由C6H12O66H2O24e=6CO224H计算出：转移4 mol电子则生成1 mol CO2，即标准状况下体积为22.4 L，D错误。3【答案】B【解析】Li透过膜只允许Li通过，故A错误；钛电极是电池的正极，充电时，应该与外电源的正极相连，故C错误；放电时电池总反应为LiFe3=LiFe2，则充电时发生的总反应为LiFe2LiFe3，故D错误。4【答案】（1）MnO2He=MnOOH 2MnO2Zn2H=2MnOOHZn2（2）0.05（3）加热浓缩、冷却结晶 碳粉 MnOOH 在空气中加热 碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2 （2）电流强度为I0.5 A，时间为t5 min300 s，则通过电极的电量为QIt0.5 A300 s150 C，又知F96 500 Cmol1，故通过电子的物质的量为0.001 6 mol，则理论上消耗Zn的质量为65 gmol10.001 6 mol1/20.05 g。（3）由NH4Cl、ZnCl2的溶解度与温度的关系可知，相同温度下，ZnCl2的溶解度远远大于NH4Cl，因此从滤液中分离NH4Cl和ZnCl2，可采用加热浓缩、冷却结晶的方法。废电池的糊状填充物由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成，加水处理后，过滤，滤渣中含有碳粉、MnO2及MnOOH等，欲从中得到较纯的MnO2，可采用在空气中加强热的方法，碳粉与O2反应生成CO2，MnOOH氧化为MnO2。