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原电池(五年高考试题)
一.一次电池
1、干电池(教材P78页课后第一题) (教材关联:必2P42页选四P75)
锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图(a)所示。
回答下列问题:
普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH
① 该电池中,负极材料主要是________,电解质的主要成分是______,正极发生的主要反应是_______ 。
② 与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是 。
参考答案:碱性电池不容易发生电解质溶液泄漏,因为消耗的负极改装在电池的内部; 碱性电池使用寿命长,因为金属材料在碱性电解质比在酸性电解质的稳定性好
2、(教材关联 选四P75资料)
锂锰电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4。溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。
回答下列问题:
(1)外电路的电流方向是由____极流向____极。(填字母)
(2)电池正极反应式为____。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?____,原因是____________。
(4)MnO2可与KOH和KClO3,在高温下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式____________K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为___________。
3.(教材关联 选四P76表格第2行)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2===4LiCl +S +SO2↑。
请回答下列问题:
(1)电池的负极材料为________________,发生的电极反应为
________________________________________________________________________;
(2)电池正极发生的电极反应为
________________________________________________________________________;
(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是______________________________________,
反应的化学方程式为_______________________________________;
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是____________________________
二、二次电池(教材关联 选四P76 P77第三行)
1. 镍氢电池的化学方程式为NiO(OH)+MHNio+M+H2O(M为储氢合金,电解质
为KOH),下列说法不正确的是
A.充电过程中,电池的负极上发生的反应为H2O +M+ e- =MH+OH-
B.储氢合金位于电池的负极
C.放电时,OH-离子向电池的负极移动 D.充电过程中,化学能转化为电能储存在电池中
2.铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,研读下图,下列判断不正确的是( )
A.K闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H+ +SO
B.当电路中转移0.2 mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol
C.K闭合时,Ⅱ中SO向c电极迁移
D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极
3.为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极, 电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下:
电池: Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) =2PbSO4(s) + 2H2O(l)
电解池:2Al+3O2Al2O3+3H2
电解过程中,以下判断正确的是
电池
电解池
A
H+移向Pb电极
H+移向Pb电极
B
每消耗3molPb
生成2molAl2O3
C
正极:PbO2+4H++2e=Pb2++2H2O
阳极:2Al+3H2O-6e=Al2O3+6H+
D
4.某种聚合物锂离子电池放电时的反应为Lil-xCoO2+LixC6=6C+LiCoO2,其电池如图所示。下列说法不正确的是( )
A.放电时,LixC6发生氧化反应
B.充电时,Li+通过阳离子交换膜从左向右移动
C.充电时,将电池的负极与外接电源的负极相连
D.放电时,电池的正极反应为Lil-xCoO2+xLi++ xe-=LiCoO2
5.市场上经常见到的标记为Liion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为:
Li+2Li0.35NiO2放电
充电
2Li0.85NiO2
下列说法不正确的是( )
A.放电时,负极的电极反应式:Li-e-===Li+
B.充电时,Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应
C.该电池不能用水溶液作为电解质 D.放电过程中Li+向负极移动
6.有一种纽扣微型电池,其电极分别是Ag2O和Zn.电解池是KOH溶液,所以俗称银锌电池,该电池的电极反应式为Zn+2OH--2e=Zn(OH)2,Ag2O+H2O+2e=2Ag+OH-下列说法,正确的是( )
①锌为负极,Ag2O为正极②放电时,正极附近pH值上升③放电时,负极附近溶液pH值降低④溶液中阴离子向正极方向移动,阳离子向负极方向移动.
A.① B.①②④ C.①②③ D.①②③④
三、燃料电池(教材关联 选四P77第四段—各种燃料电池)
1.科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池,它以丙烷气体为燃料。电池中的一极通入空气,另一极通入丙烷气体,电解质是固态氧化物,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池的说法不正确的是( )
A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极
B.该电池的总反应是:C3H8+5O2===3CO2+4H2O
C.电路中每通过5 mol电子,约有5.6 L标准状况下的丙烷被完全氧化
D.通入丙烷的电极为电池负极,发生的电极反应为:C3H8-20e-+10O2-===3CO2+4H2O
2.如图是氨氧燃料电池示意图,按照此图的提示,回答下列问题
(1)a电极作___极(填“正”“负”“阴”或“阳”),其电极反应式为__________________;
(2)反应一段时间后,电解质溶液的pH将____
(3)已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol,试写出氨气完全燃烧生成气态水的热化学方程式: ________________________;
(4)若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌(制白铁皮),某铁皮上现需要镀上 97.5 g锌,理论上至少需要消耗氨气_____________L(标准状况)。
四、各种“新”电池
1.被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为
Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnO(OH)。下列说法正确的是( )
A.该电池的正极为锌 B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C.当0.1 mol Zn完全溶解时,流经电解液的电子个数为1.204×1023
D.电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O===2MnO(OH)+2OH-
2.研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl
下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )
A.正极反应式:Ag+Cl--e-===AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C.Na+不断向“水”电池的负极移动 D.AgCl是还原产物
3.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为: 2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe 有关该电池的下列中,正确的是
A. Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价
B. 该电池的电池反应式为:2Li+FeS=Li2S+Fe C。负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
C. 充电时,阴极发生的电极反应式为:
4.膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用。有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5,装置图如下。
⑴A装置是_ _,B装置是_ _
⑵N2O5在电解池的_ _区生成,
其电极反应式为_ _。
⑶通入O2一极的电极反应式为_________________
5、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.电池的负极反应为:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+
C.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1mol氧气,理论上能生成标准状况下 CO2 22.4/6 L
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