2021届高考化学二轮复习：微题型13-Word版含解析.docx

[题型专练]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．丰田PRIUS汽车接受Ni－MH电池作为车载电源，Ni－MH电池的充放电原理如图所示，下列说法正确的是 (　　)

A．放电时负极反应式为M＋H2O＋e－===MH＋OH－
B．充电时阳极反应式为Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O
C．放电时正极四周溶液的酸性增加
D．充电时阴极上M转化为M＋
解析　放电时负极反应式为MH＋OH－－e－===M＋H2O，A错；充电时阳极反应式为Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O，B对；放电时正极反应式为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，正极四周溶液的酸性减弱，C错；充电时阴极反应式为M＋H2O＋e－===MH＋OH－，D错。
答案　B
2．大运会期间，深圳新能源汽车上有一种质子交换膜燃料电池，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是 (　　)

A．通入氧气的电极发生氧化反应
B．通入氢气的电极为正极
C．总反应式为O2＋2H22H2O
D．正极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
解析　质子交换膜燃料电池中，H2充入负极，发生氧化反应，电极反应式为H2－2e－===2H＋；O2充入正极，发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；燃料电池是将化学能转化为电能的装置，总反应式不能写“点燃”条件。
答案　D
3．钠－氯化镍蓄电池是一种新型的电动汽车蓄电池，其正极MCl2中的M代表Ni、Fe、Ca、Cr、Mn、Cu等一系列金属，其中NiCl2的效果最好。而负极的活性物质是液态金属钠。正、负极活性物质被一种只允许Na＋迁移的β－Al2O3固体电解质陶瓷管分隔，由于正极是固态多孔金属氧化物，所以还需要添加NaAlCl4熔融盐在正极处作其次电解质，在正、负极之间传导钠离子。下列有关钠－氯化镍蓄电池的说法错误的是 (　　)
A．电池放电时的总反应为2Na＋NiCl2===Ni＋2NaCl
B．充电时阳极的电极反应为Na＋＋e－===Na
C．放电时正极的电极反应为Ni2＋＋2e－===Ni
D．该电池被称为绿色电池，最大缘由是从废弃电池中可以便利地回收较纯的镍，其他产物对环境没有污染
解析　由题意知，该电池反应为2Na＋NiCl2===Ni＋2NaCl，故A、C、D项正确；充电时阳极反应为Ni－2e－===Ni2＋，B项不正确。
答案　B
4．以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2－)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高的特点，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A．该电池工作时的总反应式为4NH3＋5O2===4NO＋6H2O
B．固体氧化物作为电池工作时的电解质，其作用是让电子在电池内部移动
C．电池工作时，接触面上的电极反应式为2NH3＋3O2－－6e－===N2＋3H2O
D．外电路的电流方向为从电极a流向电极b
解析　依据该燃料电池的特点，反应不行能生成对环境有害的NO，A错；电子不能在电解质中移动，B错；外电路中的电子从负极流向正极，通入燃料气的一极为负极，所以D错。
答案　C
5．Harbermann等设计出利用Desulfovibrio desulfurcan菌种生成的硫化物作为介体的微生物燃料电池，电池内部有质子通过，该系统不经任何维护可连续运行5年。该电池的负极反应式为S2－＋4H2O－8e－===SO＋8H＋。有关该电池的下列说法中正确的是 (　　)
A．若有1.12 L氧气参与反应，则有0.2 mol电子发生转移
B．质子由正极移向负极
C．该电池的总反应为S2－＋2O2===SO
D．正极的电极反应为2O2＋8e－＋4H2O===8OH－
解析　A项没有注明标准状况，错误；质子应由负极移向正极，B错误；正极的电极反应式为2O2＋8H＋＋8e－===4H2O，D错误。
答案　C
6．某种新型质子交换膜二甲醚燃料电池的工作原理如图所示，该电池具有较高的平安性，电池总反应式为CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O。下列说法不正确的是 (　　)

A．a极为电池的负极
B．电池工作时电流由b极沿导线经灯泡到a极
C．电池正极的电极反应式为4H＋＋O2＋4e－===2H2O
D．电池工作时，1 mol二甲醚被氧化时有6 mol电子发生转移
解析　由电池总反应式可知，二甲醚发生氧化反应，为负极反应物，氧气发生还原反应，为正极反应物，所以a为负极，b为正极，A项正确；工作时，电子由a极沿导线经灯泡到b极，电流则由b极沿导线经灯泡到a极，B项正确；负极反应式为CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋，正极反应式为4H＋＋O2＋4e－===2H2O，C项正确；电池工作时，1 mol二甲醚被氧化的同时有12 mol电子发生转移，D项不正确。
答案　D
7．争辩人员最近创造了一种“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
解析　由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银作负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是＋价，所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为(4－)×5＝2 mol，因此选项B正确。
答案　B
8. 磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池，其基本组成和反应原理如下：

下列说法不正确的是 (　　)
A．在改质器中主要发生的反应为CxHy＋xH2OxCO＋(x＋)H2
B．温度越高，触媒层的催化活性越强
C．负极排出的气体主要是CO2
D．该电池正极的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
解析　由题图可知，CxHy和H2O通过改质器后，生成CO和H2，A正确；触媒在合适温度下活性最强，高于或低于合适温度，催化活性都会降低或消逝，B错误；由图看出C、D两项正确。
答案　B
9．熔融状态下，Na的单质和FeCl2能组成可充电电池(装置示意图如图)，反应原理为：
2Na＋FeCl2Fe＋2NaCl

(1)放电时，电池的正极反应式为___________________________________。
(2)充电时，________(写物质名称)电极接电源的负极；该电池的电解质为________。
解析　由题给总反应可知，放电时正极上是FeCl2得到电子生成单质铁： Fe2＋＋2e－===Fe；充电时，原电池的负极钠接电源的负极，电解质是β­氧化铝。
答案　(1)Fe2＋＋2e－===Fe　(2)钠　β­Al2O3
10．熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2－和HCO)为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为2C4H10＋26CO－52e－===34CO2＋10H2O。
试回答下列问题：
(1)该燃料电池的化学反应方程式为_________________________________。
(2)正极电极反应式为_____________________________________________。
(3)为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定为此，必需在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是________，它来自_______________________________________________________________。
(4)某同学想用该燃料电池和如图所示装置来电解饱和食盐水：

①写出反应的离子方程式__________________________________________。
②将潮湿的淀粉­KI试纸放在该装置四周，发觉试纸变蓝，待一段时间后又发觉蓝色褪去，这是由于过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸。该反应的化学方程式为________
③若电解后得到200 mL 3.25 mol·L－1 NaOH溶液，则消耗C4H10的体积在标准状况下为________ mL。
答案　(1)2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O
(2)13O2＋26CO2＋52e－===26CO
(3)CO2　负极产物
(4)①2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－
②5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3　③560

[对点回扣]
1．原电池的四个判定角度
①观看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)；
②观看溶液——两极插入溶液中；
③观看回路——形成闭合回路或两极直接接触；
④观看本质——有无氧化还原反应发生，原电池反应应当是总反应能够自发发生的反应。
2．有关燃料电池需留意的问题
(1)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。
(2)燃料电池在负极上发生氧化反应的是燃料(如H2、CH4、CH3OH等)，在正极上参与反应的是空气或氧气。
(3)燃料电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方程式。
(4)燃料电池反应中，负极材料不肯定与电解质溶液发生反应。如燃料电池的负极为惰性电极，就不和电解质溶液反应。
(5)在书写电极反应式时，不要只关注得失电子，而忽视电解质溶液中的某些微粒也有可能参与反应。如酸性氢氧燃料电池中的正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，而不是O2＋4e－===2O2－或O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
3．介质对原电池的影响
同一个原电池反应在不同的介质中其电极反应式有可能是不相同的，如氢氧燃料电池，其总的化学反应方程式都是2H2＋O2===2H2O，但在碱性介质和酸性介质中其电极反应式是不同的。另外由相同的电极材料组成的原电池，在不同的介质中其电池反应、电极名称、电流方向也有可能不同，如由镁、铝作电极组成的原电池，在氢氧化钠溶液中，铝作负极，镁作正极；而在稀盐酸中，铝作正极，镁作负极，因此在解电化学题时要特殊留意介质的成分，慎重思考介质所起的作用。
4．可充电电池
可充电电池放电时相当于原电池，充电时相当于电解池。充电的目的是要恢复其原有的供电力量，使失去了电子的电极(负极)重新获得电子，因此放电时的负极需要与电源的负极相连，充电过程中此电极作阴极，可简记为“负接负后作阴极”；同样地放电时的正极充电时接电源的正极作阳极。充电与放电时，同一电极上的反应式形式上互为可逆反应，总反应式形式上也是互为可逆反应。