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1、高三化学每天练习20分钟二次电池专题训练（有答案和详细解析）一、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。1我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池，其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是()A放电时，a电极反应为I2Br2e=2IBrB放电时，溶液中离子的数目减小C充电时，b电极每增重0.65 g，溶液中有0.02 mol I被氧化D充电时，a电极接外电源负极答案BD解析根据电池的工作原理示意图，可知放电时a电极上I2Br转化为Br和I，电极反应为I2Br2e=2IBr，A项正确；放电时正极区I2Br转化为Br和I，负极区Zn转化为Zn2，
2、溶液中离子的数目增大，B项错误；充电时b电极发生反应Zn22e=Zn，b电极增重0.65 g时，转移0.02 mol e，a电极发生反应2IBr2e=I2Br，根据各电极上转移电子数相同，则有0.02 mol I被氧化，C项正确；放电时a电极为正极，充电时，a电极为阳极，接外电源正极，D项错误。2铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的电池反应为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。下列结论正确的是()APb为正极被氧化B溶液的pH不断减小CSO只向PbO2处移动D电解质溶液的密度不断减小答案D解析由电池总反应方程式可知，铅是负极，二氧化铅是正极；原电池工
3、作时，外电路中电子由负极流向正极；内电路中带负电荷的阴离子(SO和OH)移向负极；硫酸不断被消耗， pH不断增大，硫酸浓度减小，溶液密度减小。3锂铜空气燃料电池(如图)容量高、成本低，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH，下列说法错误的是()A整个反应过程中，氧化剂为O2B放电时，正极的电极反应式为：Cu2OH2O2e=2Cu2OHC放电时，当电路中通过0.1 mol电子的电量时，有0.1 mol Li透过固体电解质向Cu极移动，有标准状况下1.12 L氧气参与反应D通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O答案C解析该电池工作过程中，通
4、入空气将Cu腐蚀生成Cu2O，Cu2O在正极放电又被还原成Cu，整个过程中，氧化剂为O2，A项正确；放电时正极的电极反应式为Cu2O2eH2O=2Cu2OH，B项正确；放电时负极反应式为Lie=Li，电路中通过0.1 mol电子生成0.1 mol Li，Li透过固体电解质向Cu极移动，反应中消耗O2的物质的量为0.025 mol，在标准状况下O2的体积为0.025 mol22.4 Lmol10.56 L，C项错误，D项正确。4高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池可长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH
5、，下列叙述不正确的是()A放电时负极反应为Zn2e2OH=Zn(OH)2B充电时阳极反应为Fe(OH)33e5OH=FeO4H2OC放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强答案C解析根据题给总反应式，高铁电池放电时必定是锌为负极失去电子，被氧化；高铁酸钾在正极得到电子，被还原。充电时，阳极上氢氧化铁被氧化成高铁酸钾。放电时正极附近生成OH，碱性增强。5以氨气代替氢气来研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，氨燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液，电池反应为4NH33O22N26H2O。下列有关说法错误的是()A氨燃料电池在充电时，N2在阴极得电
6、子被氧化B氨燃料电池在放电时，负极反应为2NH36e6OH=N26H2OC以氨气代替氢气的主要原因是氨气易液化、易储存D燃料电池的能量转化率一般比普通的电池高答案A解析充电时N2在阴极得电子被还原，A错误；氨燃料电池在放电时，负极反应为4NH312e12OH=2N212H2O，正极反应为3O212e6H2O=12OH，B正确；燃料电池的能量转化率超过80%，比普通的电池高，D正确。6. 全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的总反应为VO2(蓝色)H2OV3(紫色)VO(黄色)V2(绿色)2H，下列说法正确的是()A当电池放电时，VO被氧化B放电时，负极反应式为VO2He=VO2H2OC
7、充电时，阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色D放电过程中，正极附近溶液的pH变大答案D解析当电池放电时，VOVO2，V元素的化合价由5变为4，VO被还原，故A错误；放电时，负极失电子，负极反应式为V2e=V3，故B错误；充电时，阳极发生氧化反应，VO2VO，阳极附近溶液由蓝色逐渐变为黄色，故C错误；放电过程中，正极反应式为VO2He=VO2H2O，正极附近溶液的pH变大，故D正确。7. 铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为Fe3Cr2Fe2Cr3。下列说法一定正确的是()A电池充电时，b极的电极反应式为Cr3e=Cr2B电池放电时，b极的电极反应式为Fe2e=Fe
8、3C电池放电时，Cl从b极穿过选择性透过膜移向a极D电池放电时，电路中每通过0.1 mol电子，Fe3浓度降低0.1 molL1答案A解析解本题的关键是要知道放电过程为原电池工作原理，充电过程为电解池工作原理，结合原理示意图确定电极反应。放电时负极b发生氧化反应Cr2e=Cr3，充电时该电极发生还原反应Cr3e=Cr2，A项正确，B项错误。放电时阴离子向负极b移动，C项错误。电池放电时，电路中每通过0.1 mol电子，Fe3的物质的量减少0.1 mol，D项错误。8. 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，钠和负载碳钠米管的镍网分别作为
9、电极材料，电池的总反应为：3CO24Na2Na2CO3C。下列说法错误的是（）A.放电时，ClO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：3CO24e=2COCD.充电时，正极反应为：Nae=Na答案D9. 我国对可呼吸的钠二氧化碳电池的研究取得突破性进展，该电池的总反应式为：4Na3CO22Na2CO3C，其工作原理如图所示（放电时产生的碳酸钠固体储存于碳纳米管中）。关于该电池，下列说法错误的是（）A.充电时，Na从阳极向阴极移动B.可以用乙醇代替TEGDME作有机溶剂C.放电时，当转移1 mol电子时负极质量减轻23 gD.放电时，正极反应式为3CO24Na4
10、e=2Na2CO3C答案B10. 我国研究锂硫电池获得突破，电池的总反应是16LiS88Li2S，充放电曲线如图所示，下列说法不正确的是()A充电时，电能转化为化学能B放电时，锂离子向正极移动C放电时，1 mol Li2S6转化为Li2S4得到2 mol eD充电时，阳极总电极反应式是8S216e=S8答案C解析充电时，是电解池，电能转化为化学能，故A正确；放电时，是原电池，在原电池中，阳离子向正极移动，因此锂离子向正极移动，故B正确；根据图示，放电时，1 mol Li2S6转化为Li2S4的反应为2Li2S62Li=3Li2S4，反应中2 mol Li2S6得到2 mol e，即1 mol
11、Li2S6得到1 mol e，故C错误；根据16LiS88Li2S，充电时，阳极总电极反应式是8S216e=S8，故D正确。二、非选择题11.蓄电池是一种反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应如下：NiO2Fe2H2OFe（OH）2Ni（OH）2。（1）此蓄电池在充电时，电池负极应与外加电源的极连接，电极反应式为_。（2）以铜为电极，用此蓄电池作电源，电解以下溶液，开始阶段发生反应：Cu2H2O=Cu（OH）2H2的有。A.稀硫酸 B.NaOH溶液C.Na2SO4溶液 D.CuSO4溶液E.NaCl溶液（3）假如用此蓄电池电解以下溶液（电解池两极均为惰性电极），工作一段时间
12、后，蓄电池内部消耗了0.36 g水，则：电解足量N（NO3）x溶液时某一电极析出了a g金属N，则金属N的相对原子质量R的计算公式为R（用含a、x的代数式表示）。（4）熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、CH4为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。已知该熔融盐电池的负极的电极反应是CH48e4CO=5CO22H2O，则正极的电极反应式为_。解析（1）此蓄电池在充电时，电池阴极应与外加电源的负极连接，发生氢氧化亚铁得电子的还原反应，其电极反应式为Fe（OH）22e=Fe2OH。（2）以铜为电极，用此蓄电池作电源，则阳极铜失去电子，根据总电极方程式可知阴极是氢离子得到电子，铜离子与
13、氢氧根结合生成氢氧化铜沉淀，稀硫酸溶液显酸性，不能生成氢氧化铜，A错误；氢氧化钠溶液显碱性，阴极氢离子放电，可以产生氢氧化铜，B正确；铜电极电解硫酸钠溶液，阴极氢离子放电，破坏水的电离平衡，产生氢氧化铜，C正确；铜电极电解硫酸铜溶液，开始阴极铜离子放电，D错误；铜电极电解氯化钠溶液，阴极氢离子放电，破坏水的电离平衡，产生氢氧化铜，E正确。（3）假如用此蓄电池电解以下溶液（电解池两极均为惰性电极），工作一段时间后，蓄电池内部消耗了0.36 g水，即0.02 mol水，根据方程式可知反应中转移0.02 mol电子。电解足量N（NO3）x溶液时某一电极析出了a g金属N，则根据电子得失守恒可知，金属N的相对原子质量R的计算公式为R50ax。（4）已知该熔融盐电池的负极的电极反应是CH48e4CO=5CO22H2O，则正极是氧气得到电子，根据负极反应式可知，正极电极反应式为2O24CO28e=4CO。答案（1）负Fe（OH）22e=Fe2OH（2）B、C、E（3）50ax（4）O22CO24e=2CO（或2O24CO28e=4CO）