2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第6章 化學(xué)反應(yīng)與能量 微專題強(qiáng)化突破10 新型化學(xué)電源及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)專題集訓(xùn) 新人教版.doc

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微專題強(qiáng)化突破10 新型化學(xué)電源及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě) 1．電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中NH3的含量，其工作原理示意圖如圖。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．O2在b極上發(fā)生還原反應(yīng) B．溶液中OH－向a極移動(dòng) C．反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4∶5 D．負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O 解析：選C。A．氧氣在b極發(fā)生還原反應(yīng)，則b極為正極，a極為負(fù)極，故A正確；B．因?yàn)閍極為負(fù)極，則溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故B正確；C．反應(yīng)中N元素化合價(jià)升高3價(jià)，O元素化合價(jià)共降低4價(jià)，根據(jù)得失電子守恒，消耗NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4∶3，故C錯(cuò)誤；D．負(fù)極是氨氣發(fā)生氧化反應(yīng)變成氮?dú)?，且OH－向a極移動(dòng)參與反應(yīng)，故電極反應(yīng)式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，故D正確。 2．最近，科學(xué)家研制出一種“軟電池”，這種“軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體，在一邊附著鋅，在另一邊附著二氧化錳。電池總反應(yīng)為Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．該電池Zn為負(fù)極，MnO2為正極 B．該電池的正極反應(yīng)為MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－ C．導(dǎo)電時(shí)外電路電子由Zn流向MnO2，內(nèi)電路電子由MnO2流向Zn D．電池工作時(shí)水分子和OH－都能通過(guò)薄層紙片 解析：選C。根據(jù)電池總反應(yīng)，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極，MnO2發(fā)生還原反應(yīng)為正極，故A正確；正極發(fā)生還原反應(yīng)，該電池的正極反應(yīng)為MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－，故B正確；內(nèi)電路是離子移動(dòng)導(dǎo)電，故C錯(cuò)誤；電池工作時(shí)內(nèi)電路是離子移動(dòng)導(dǎo)電，水分子和OH－都能通過(guò)薄層紙片，故D正確。 3．一種微生物燃料電池如圖所示，下列關(guān)于該電池的說(shuō)法正確的是(　　) A．a(chǎn)電極發(fā)生還原反應(yīng) B．H＋由右室通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入左室 C．b電極反應(yīng)式為2NO＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O D．電池工作時(shí)，電流由a電極沿導(dǎo)線流向b電極 解析：選C。 A．b電極上N元素的化合價(jià)降低，所以b電極是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．原電池中陽(yáng)離子從負(fù)極移向正極，即H＋由左室通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入右室，故B錯(cuò)誤；C．b電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2NO＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O，故C正確；D．原電池中電流從正極流向負(fù)極，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極，故D錯(cuò)誤。 4．一種處理污水的燃料電池模型如圖所示。該電池工作時(shí)，只需把污水注入反應(yīng)池，細(xì)菌就可將污水中的有機(jī)物分解，在此過(guò)程中釋放出電子、質(zhì)子和乙。下列敘述不正確的是(　　) A．B電極為正極 B．氣體乙可能為CO2 C．O2在A電極得電子 D．電池工作時(shí)，B電極附近的pH逐漸減小 解析：選A。A．根據(jù)題意，該電池工作時(shí)，只需把污水注入反應(yīng)池，細(xì)菌就可將污水中的有機(jī)物分解，在此過(guò)程中釋放出電子、質(zhì)子和乙，則B電極為負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．有機(jī)物是含碳元素的化合物，有機(jī)物失電子生成乙，則氣體乙可能為CO2，B項(xiàng)正確；C．根據(jù)上述分析，A電極為正極，在燃料電池中，氧氣在正極得電子，即O2在A電極得電子，C項(xiàng)正確；D．根據(jù)題意，細(xì)菌將污水中的有機(jī)物分解，在此過(guò)程中釋放出電子、質(zhì)子和乙，質(zhì)子(H＋)濃度增大，則B電極附近的pH逐漸減小，D項(xiàng)正確。 5．我國(guó)知名企業(yè)比亞迪公司開(kāi)發(fā)了具有多項(xiàng)專利的鋰釩氧化物二次電池，其成本較低，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他電池，電池總反應(yīng)為V2O5＋xLiLixV2O5。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電池在放電時(shí)，Li＋向負(fù)極移動(dòng) B．鋰在放電時(shí)作正極，充電時(shí)作陽(yáng)極 C．該電池充電時(shí)陽(yáng)極的反應(yīng)為L(zhǎng)ixV2O5－xe－===V2O5＋xLi＋ D．V2O5只是鋰發(fā)生反應(yīng)的載體，不參與電池反應(yīng) 解析：選C。A．電池在放電時(shí)，Li＋向負(fù)電荷較多的正極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．鋰在放電時(shí)作負(fù)極，充電時(shí)作陰極，B錯(cuò)誤；C．該電池充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式是LixV2O5－xe－===V2O5＋xLi＋，C正確；D．在反應(yīng)中V2O5中的V元素的化合價(jià)也發(fā)生了變化，所以V2O5不只是鋰發(fā)生反應(yīng)的載體，D錯(cuò)誤。 6．某充電寶鋰離子電池的總反應(yīng)為xLi＋Li1－xMn2O4LiMn2O4，某手機(jī)鎳氫電池的總反應(yīng)為NiOOH＋MHM＋Ni(OH)2(M為儲(chǔ)氫金屬或合金)，有關(guān)上述兩種電池的說(shuō)法不正確的是(　　) A．鋰離子電池放電時(shí)Li＋向正極遷移 B．鎳氫電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ C．如圖表示用鋰離子電池給鎳氫電池充電 D．鋰離子電池充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式：LiMn2O4－xe－===Li1－xMn2O4＋xLi＋ 解析：選D。A．鋰離子電池放電時(shí)陽(yáng)離子移向正極，所以Li＋向正極遷移，故A正確；B．放電時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－，故B正確；C．題圖中鋰離子電池為放電過(guò)程，而鎳氫電池為充電過(guò)程，所以是用鋰離子電池給鎳氫電池充電，故C正確；D．鋰離子電池充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式：Li＋＋e－===Li，故D錯(cuò)誤。 7．一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如下。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是(　　) A．反應(yīng)CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移12 mol電子 B．電極A上H2參與的電極反應(yīng)為H2＋2OH－－2e－===2H2O C．電池工作時(shí)，CO向電極B移動(dòng) D．電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋2CO2＋4e－===2CO 解析：選D。A選項(xiàng)，甲烷中的C為－4價(jià)，一氧化碳中的C為＋2價(jià)，每個(gè)碳原子失去6個(gè)電子，因此每消耗1 mol甲烷失去6 mol電子，所以錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，熔融鹽中沒(méi)有氫氧根離子，因此氫氧根離子不能參與電極反應(yīng)，電極反應(yīng)式應(yīng)為H2＋CO＋2CO－4e－===3CO2＋H2O，所以錯(cuò)誤；C選項(xiàng)，CO應(yīng)向負(fù)極移動(dòng)，即向電極A移動(dòng)，所以錯(cuò)誤；D選項(xiàng)，電極B上氧氣和二氧化碳得電子生成碳酸根離子，所以正確。 8．某電動(dòng)汽車(chē)配載一種可充放電的鋰離子電池，放電時(shí)電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6(x<1)。下列關(guān)于該電池的說(shuō)法不正確的是(　　) A．放電時(shí)，Li＋在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移 B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6－xe－===xLi＋＋C6 C．充電時(shí)，若轉(zhuǎn)移1 mol e－，石墨(C6)電極將增重7x g D．充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋ 解析：選C。電池放電時(shí)，陽(yáng)離子由負(fù)極移向正極，A項(xiàng)正確；由放電時(shí)的總反應(yīng)看出，LixC6在負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，B項(xiàng)正確；充電反應(yīng)是放電反應(yīng)的逆反應(yīng)，充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，D項(xiàng)正確；充電時(shí)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)：C6＋xe－＋xLi＋===LixC6，當(dāng)轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí)，陰極(C6電極)析出 mol LixC6，增重7 g，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 9．(2017高考全國(guó)卷Ⅲ)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4 B．電池工作時(shí)，外電路中流過(guò)0.02 mol電子，負(fù)極材料減重 0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性 D．電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中Li2S2的量越多 解析：選D。原電池工作時(shí)，正極發(fā)生一系列得電子的還原反應(yīng)，即：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4，A項(xiàng)正確；該電池工作時(shí)，每轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，負(fù)極有0.02 mol Li(質(zhì)量為0.14 g)被氧化為L(zhǎng)i＋，則負(fù)極質(zhì)量減少0.14 g，B項(xiàng)正確；石墨烯能導(dǎo)電，用石墨烯作電極，可提高電極a的導(dǎo)電性，C項(xiàng)正確；充電過(guò)程中，Li2S2的量逐漸減少，當(dāng)電池充滿電時(shí)，相當(dāng)于達(dá)到平衡狀態(tài)，電池中Li2S2的量趨于不變，故不是電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中Li2S2的量越多，D項(xiàng)錯(cuò)誤。