2022届高三化学一轮高考复习常考题型：72原电池原理的实际应用综合练习

这是一份2022届高三化学一轮高考复习常考题型：72原电池原理的实际应用综合练习，共19页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上，一种可充电锂-空气电池如图所示等内容，欢迎下载使用。
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2022届高三化学一轮高考复习常考题型：72原电池原理的实际应用综合练习

注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上

一、单选题（共13题）
1．如图是利用微生物将废水中乙二胺H2N(CH2)2NH2氧化为环境友好物质而形成的化学电源，可给二次电池充电，下列说法错误的是

A．H+透过质子交换膜由M极向N极移动
B．需要充电的二次电池的正极与N极相连
C．M极电极反应式：H2N(CH2)2NH2+4H2O - 16e- = 2 CO2↑+N2↑+16H+
D．若N极消耗了2.24 L O2，则转移了0.4mol电子
2．锌空气电池驱动的汽车已用于公共交通，其电极总反应为2Zn + O2→2ZnO。下列说法中，不正确的是
A．电极反应可通过空气流速控制
B．可使用催化剂加速正极反应
C．为了保存锌空气电池，应在电池负极贴上封条
D．Zn是负极，电极反应为Zn + 2OH-→ZnO+H2O + 2e-
3．一种新型Na－CaFeO3可充电电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．放电时N为正极，电极反应为：2CaFeO3+2e-=2CaFeO2.5+O2-
B．充电时，M应与电源的正极相连接
C．放电时，Na+向M电极移动
D．电极材料中，单位质量放出的电能大小：Na＞Li
4．化学工作者近期研究了一种新型偶氮苯类水系有机液流电池示意图如下，采用惰性电极材料，电池工作原理X－N－－N－－X＋2[Fe(CN)6]3-X－N=N－X＋2[Fe(CN)6]4-，下列说法中正确的是

A．放电时，电池的正极反应为：[Fe(CN)6]3－－e-=[Fe(CN)6]4-
B．充电时，M为阴极，发生还原反应
C．放电时，Na＋通过离子交换膜从右极室移向左极室
D．充电时，当电路中转移0.5mol电子时，有106g[Fe(CN)6]4-得到电子
5．一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法不正确的是

A．放电时，多孔碳材料电极为负极
B．放电时，外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极
C．充电时，电解质溶液中Li+向锂电极区迁移
D．充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+(1-)O2
6．一种新型镁硫电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是


A．使用的隔膜是阳离子交换膜
B．充电时，电子流入Mg电极
C．不能使用碱性电解质水溶液
D．放电时，正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2
7．氧化铅-铜电池是一种电解质可循环流动的新型电池(如图所示)，电池总反应为。下列有关该电池的说法正确的是


A．电池工作时，电子由Cu电极经电解质溶液流向电极
B．电池工作过程中，电解质溶液的质量逐渐减小
C．正极反应式：
D．放电后，循环液中与的物质的量之比不变
8．科学家设想利用图示装置进行CO2的固定，同时产生电能。该装置工作时，生成的碳附着在电极上。下列说法错误的是

A．电解板(Li)作该电池的负极
B．若导线中流过4mole-，理论上负极区减少4molLi+
C．负极区不适合选用水溶液作电解质溶液
D．采用多孔催化剂电极有利于CO2扩散到电极表面
9．某微生物燃料电池脱氯的工作原理如图所示。下列说法不正确的是

A．氢离子由N电极通过质子交换膜移向M电极
B．N电极的反应式为
C．M电极的反应式为+2e－+H+=+Cl－
D．若想使112.5氯苯脱氯，理论消耗4.0mol的
10．锂—铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-，下列说法不正确的是

A．整个反应过程中，氧化剂为O2
B．放电时，正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2OH-+2Cu
C．若负载为铅蓄电池，则在对铅蓄电池充电时与Cu极相连一极发生还原反应
D．整个反应过程中，铜相当于催化剂
11．2020年11月28日，第四届锂电池技术与产业发展论坛在江苏昆山举行，必将助力固态锂电池得到快速规模化应用。某可充电固态锂电池工作原理如图所示，反应原理为：，下列说法错误的是

A．a极采用石墨烯材料吸附锂，充电时a极发生还原反应
B．充电时，b极反应为：
C．放电时，电子从a极通过导线流向b极
D．当电池工作时，每转移1mol电子，两极的质量变化都是7g
12．以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．放电时，正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2e-+2Na+=Na2Fe[Fe(CN)6]
B．充电时，Mo箔接电源的负极
C．充电时，Na+通过交换膜从左室移向右室
D．外电路中通过0.2mol电子时，负极质量变化为2.4g
13．中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示)，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是

A．a极为正极
B．随着反应不断进行，负极区的pH不断增大
C．消耗0.01mol葡萄糖，电路中转移0.02mol电子
D．b极的电极反成为：MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH-

二、填空题（共5题）
14．二氧化硫在生产和生活中有着广泛的用途。
(1)用足量NaOH溶液吸收尾气中的SO2，反应的离子方程式为_______；吸收后的浓溶液可用图1的装置再生循环脱硫，并制得硫酸，电极a的电极反应为_______，乙是_______。


(2)可设计二氧化硫空气质子交换膜燃料电池处理尾气中的二氧化硫，原理如图2所示。其能量转化的主要形式是_______，c电极是__极，移动的离子及方向是_______。
15．某课外小组利用原电池原理驱动某简易小车(用电动机表示)。

(1)初步设计的实验装置示意图如图1所示，CuSO4溶液在图1所示装置中的作用是_______(答两点)。
实验发现：该装置不能驱动小车。
(2)该小组同学提出假设：
可能是氧化反应和还原反应没有完全隔开，降低了能量利用率，为进一步提高能量利用率，该小组同学在原有反应的基础上将氧化反应与还原反应隔开进行，优化的实验装置示意图如图2所示，图2中A溶液和B溶液分别是_______和_______，盐桥属于_______(填“电子导体”或“离子导体”)，盐桥中的Cl-移向_______溶液(填“A”或“B”)。为降低电池自重，该小组用阳离子交换膜代替盐桥，实验装置示意图如图3所示。

(3)利用改进后的实验装置示意图3，仍不能驱动小车，该小组同学再次提出假设：
可能是电压不够；可能是电流不够；可能是电压和电流都不够；
实验发现：1.5V的干电池能驱动小车，其电流为750μA；
实验装置示意图3的最大电压为1.0V，最大电流为200μA
该小组从电极材料、电极反应、离子导体等角度对装置做进一步优化，请补全优化后的实验装置示意图4，并在图中标明阳离子的流向。_______

16．钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。
（1）Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分，需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示：

①加入试剂a后发生反应的离子方程式为_________。
②操作b为_________，操作c为_________。
③Al(NO3)3待测液中，c (Al3+) = __________mol·L-1（用m、v表示）。
（2）钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（Na2Sx）分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷（可传导Na+）为电解质，其反应原理如下图所示：

①根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在_________范围内（填字母序号）。
物质

Na

S

Al2O3

熔点/℃

97．8

115

2050

沸点/℃

892

444．6

2980


a．100℃以下 b．100℃～300℃ c． 300℃～350℃ d． 350℃～2050℃
②放电时，电极A为_________极。
③放电时，内电路中Na+的移动方向为_________（填“从A到B”或“从B到A”）。
④充电时，总反应为Na2Sx =" 2Na" + xS（3