2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练58新型电池含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练58新型电池含解析，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
新型电池
一、单选题（共18题）
1．某商用锂离子电池以石墨为负极材料，以LiCoO2为正极材料，电解质为LiPF6与乙烯碳酸酯。电池充电时，锂离子从正极材料中出来而进入负极，放电时则反过来。那么，下列说法中不正确的是
A．充电时发生的正极反应为LiCoO2 →Li1-xCoO2 +xLi+ + xe-
B．负极反应为xLi++xe- +6C→LixC6
C．正极材料Li1-xCoO2中的Co充电时被氧化，从Co3+变为Co4+，放电时被还原，从Co4+变为Co3+
D．LiAlO2 和LiMn2O4等也可做正极材料
2．锂钒氧化物蓄电池放电时，电池的总反应式为：V2O5+xLi=LixV2O5。下列说法中，正确的是
A．供电时Li+向负极移动
B．充电时阳极的电极反应式为：LixV2O5-xe-=V2O5+xLi+
C．正极材料为锂，负极材料为V2O5
D．正极的电极反应式为：Li-e-=Li+
3．某微生物电池在运行时可同时实现净化有机物污水、净化含废水(pH约为6)和淡化食盐水，其装置如图所示。图中D和E为阳离子交换膜或阴离子交换膜，Z为待淡化食盐水。已知完全沉淀时的pH为5.6，下列说法错误的是

A．E为阴离子交换膜
B．X为有机物污水，Y为含废水
C．理论上处理的同时可脱除6 mol的NaCl
D．正极的电极反应为
4．一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中含酚废水中有机物可用表示，左、中、右室间分别以离子交换膜分隔。已知具有弱酸性和还原性，下列说法错误的是

A．左室中的电极反应为
B．右室中的电板反应为
C．电池中每通过，相同条件下产生与的体积比为2：1
D．A为阴离子交换膜，B为阳离子交换膜
5．从海水中提取金属锂的装置如图所示。工作时，在电极c处依次检测到两种气体。下列说法正确的是

A．电池工作一段时间后，海水的pH变小
B．b为电源的负极且b电极发生还原反应
C．电极c处得到的两种气体分别为和
D．该电池的能量转化原理：太阳能→化学能→电能
6．我国科学家研发了一种K-CO2二次电池，电池总反应为：4KSn＋3CO22K2CO3＋C＋4Sn。下列说法错误的是

A．充电时，a电极为阴极
B．充电时，电路中每转移1 mol e-，b电极质量减少12 g
C．放电时，电子由a极经过外电路流向b极
D．放电时，a电极发生的电极反应为：KSn-e-＝K＋＋Sn
7．由Fe和Pt构成的原电池装置如图所示，下列叙述正确的是

A．该装置中Pt为正极，电极反应为
B．该装置中Fe为负极，电极反应为
C．溶液中向Fe极移动
D．该原电池装置的最终产物是
8．一种新型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
9．化学实现能量转化，造福人类。空间站以水为介质将不同形式的能量相互转化，原理如图所示，装置x电解水，装置y为燃料电池，下列有关说法不正确的是

A．太阳能电池实现了光能到电能的转化
B．该过程中，水可以循环使用
C．y工作时，转移2mol电子，消耗22.4L氢气
D．y工作时，氢气充入该装置的负极
10．一种以和为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．电池的负极反应为
B．电池放电时从b极区移向a极区
C．电子从电极a经外电路流向电极b
D．放电一段时间后，正负两极生成的和消耗的的量相等
11．一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收溶液的有机高聚物为固态电解质，电池结构如图1所示，图2是有机高聚物的结构片段。下列说法错误的是

A．放电时，含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极
B．有机高聚物中含有的化学键有极性键、非极性键和氢键
C．合成有机高聚物的单体是
D．有机高聚物能发生水解反应
12．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是

A．a极为负极，b极为正极
B．负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+
C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为1：1
13．具有高能量密度的锌—空气蓄电池是锂离子电池的理想替代品。如图是一种新型可充电锌—空气蓄电池放电时的工作原理示意图，下列说法正确的是

A．放电时，锌板为正极
B．放电时，正极的电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH)
C．在此电池中过渡金属碳化物的主要作用是导电、吸附
D．放电时，每消耗22.4mLO2，外电路转移电子数约为2.408×1021
14．中科院科学家设计出一套利用和太阳能综合制氢的方案，其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．该电化学装置中，Pt电极作正极
B．Pt电极的电势高于电极的电势
C．电子流向：Pt电极→导线→电极→电解质溶液→Pt电极
D．电极上的电极反应式为
15．用消除酸性废水中的是一种常用的电化学方法，其反应原理如图所示。下列说法错误的是

A．在该反应中作催化剂
B．Pd上发生的电极反应为
C．总反应为
D．Fe (Ⅱ)与Fe(Ⅲ)之间的相互转化起到了传递电子的作用
16．全钒液流电池的放电原理为VO+V2++2H+=VO2++V3++H2O，该电池续航能力强，充电时间短。用太阳能电池给全钒液流电池充电的装置示意图如图所示。下列说法错误的是

A．太阳能电池放电时，化学能转化为电能
B．电极M上的电势低于电极N上的电势
C．交换膜可选用质子交换膜
D．全钒液流电池放电时，正极的电极反应式为VO+2H++e-=VO2++H2O


二、填空题（共8题）
17．我国科学家最近发明了一种电池，电解质为、和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，结构示意图如下：

回答下列问题：
(1)电池中，Zn为_______极，B区域的电解质为_______(填“”“”或“KOH”)。
(2)电池反应的离子方程式为_______。
(3)阳离子交换膜为图中的_______(填“a”或“b”)膜。
18．根据原电池工作原理可以设计原电池，实现原电池的多种用途。用碱性甲醛燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。

①甲池中通入甲醛的一极为_______极，其电极反应式为_______。
②乙池中总反应的离子方程式为_______，当甲池中消耗280mLO2时(标准状况)，在乙池中加入_______gCuCO3才能使溶液恢复到原浓度，此时丙池中理论上最多产生_______g固体。
(2)利用下图所示装置(电极均为惰性电极)吸收SO2并制取硫酸，则通入SO2一极的电极反应式为_______，通入O2一极的电极反应式为_______。

19．目前，液流电池是电化学储能领域的一个研究热点，优点是储能容量大、使用寿命长。一种简单钒液流电池的电解液存储在储液罐中，放电时的结构及工作原理如图：

回答下列问题：
(1)放电时，导线中电子方向为_______，质子通过质子交换膜方向为______(填“从A到B”或“从B到A”)。
(2)用该电池作为电源电解饱和食盐水，电解反应的离子方程式为 _____________；
若欲利用电解所得产物制取含149g NaClO的消毒液用于环境消毒，理论上电解过程中至少需通过电路 ________mol电子。
(3)若将该电池电极连接电源充电，则B极连接电源的______极，A发生的电极反应为_________ 。
20．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4Na+3CO22Na2CO3+C，其工作原理如图所示(放电时产生的Na2CO3固体贮存于碳纳米管中)。

（1）钠金属片作为该电池的___极(填“正”或“负”，下同)；放电时，电解质溶液中Na＋从___极区向___极区移动。
（2）充电时，碳纳米管连接直流电源的___极，电极反应式为___。
21．完成下列电化学习题：
(1)某电池工作时的总反应可简化为：，电池中的固体电解质可传导Li+，则放电时，正极的电极反应式为________。充电时，Li+迁移方向为____(填“由左向右”或“由右向左”)，图中聚合物隔膜应为____(填“阳”或“阴”)离子交换膜。

(2)使用间接电解法可处理燃煤烟气中的NO，装置如下图左。已知电解池的阴极室中溶液在pH在4~7(酸性)之间，试写出阴极的电极反应式______；用离子方程式表示吸收塔中除去NO的原理________。

(3)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。则负极反应为_______，放电时交换膜右侧溶液中酸性____(填“增强”、“减弱”或“不变”)，若用KCl溶液代替盐酸，则电池总反应______(填“改变”或“不变”)。

(4)在生产和生活中采取了多种防止金属腐蚀的措施，利用原电池原理保护金属的方法是_______。
(5)纯锌与酸反应，为什么加入少许硫酸铜后会加速反应_________
22．锰锂电池的体积小、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______(填“a→b”或“b→a”)。
（2）电池正极反应式_______。
（3）不能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，反应的化学方程式为_____，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为_____。
23．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