2024届高三化学一轮复习（小题训练）--化学电源

这是一份2024届高三化学一轮复习（小题训练）--化学电源，共20页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三化学一轮复习（小题训练）--化学电源
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．一种新型的高性能、低成本的钠型双离子可充电电池，其结构如图所示。采用锡箔(不参与电极反应)作为电池电极及集流体，石墨()为另一极，电解液为作为电解质的溶液。下列有关说法不正确的是

A．放电时，锡箔与钠的合金为负极
B．充电时，图中所示的正八面体形离子嵌入石墨电极
C．电池总反应：
D．当外电路通过nmol电子时，锡钠极板质量应减少23ng
2．一种水基二次电池原理为，电解液为含Zn2+的水溶液，该电池可用于电网贮能。

下列说法正确的是（    ）
A．放电时，Zn2+脱离插层
B．放电时，溶液中Zn2+浓度一直减小
C．充电时，电子由层经电解质溶液流向层
D．充电时，阳极发生电极反应：
3．我国科学家成功利用CO2人工合成淀粉，使淀粉生产方式从农业种植转为工业制造成为可能，其原理如下所示。下列说法错误的是

A．甲醇可用于燃料电池的正极活性物质
B．化妆品中添加二羟基丙酮的主要作用为保湿
C．淀粉可用于制备葡萄糖
D．该过程有利于实现“碳达峰，碳中和”
4．化学与生活紧密相关。下列说法错误的是
A．“客从南溟来，遗我泉客珠”。珍珠的主要成分属于有机高分子化合物
B．北京冬奥会使用氢氧燃料电池汽车有利于实现碳达峰和碳中和
C．免洗洗手液的有效成分中含有活性银离子，能使蛋白质变性
D．葡萄酒中的花青素在碱性环境下显蓝色，故可用苏打粉检验假红酒
5．下列指定反应的离子方程式错误的是
A．铅蓄电池放电的总反应：Pb+PbO2+4H++2=2PbSO4↓+2H2O
B．足量CO2通入溶有氨的饱和食盐水：CO2+NH3+H2O+Na+=NaHCO3↓+
C．明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大：
D．氯气在碱性环境下将I-氧化成：
6．一种微生物电池处理含氮()废水的装置如下图所示。下列说法正确的是

A．电池放电时将电能转化为化学能
B．放电时，电极B附近溶液的pH降低
C．放电时的负极反应为：C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+
D．理论上，电极A每消耗1mol C6H12O6，电极B处生成1mol N2
7．太阳能光电池具有可靠稳定、寿命长、安装维护简便等优点，现已得到广泛应用。氮化镓(GaN)光电池的结构如图所示。下列说法中正确的是（   ）

A．该装置系统中只存在光能与电能之间的转化
B．Cu电极：CO2+8H+-8e-=CH4+2H2O
C．工作时，产生的O2、CH4体积比为1∶1(同温同压)
D．离子交换膜为质子交换膜，H+从左池移向右池
8．2019 年 5 月，香港理工大学宣布研发出超柔软高效能织物[柔性S/ HPCNF (分级多孔碳纳米纤维)]锂空气二次电池，在 S/ HPCNF 织物上均匀地沉积铜和镍，取代一般锂电池表面的金属箔， 以提高柔软度，电池的工作原理如图，下列有关说法错误的是

A．放电时，O2在阳极区发生氧化反应
B．沉积铜和镍是为了增强织物的导电性
C．充电时，Li+移向金属锂一极
D．充电时，阳极的电极反应为Li2O2－2e-＝O2↑＋2Li+
9．氢氧化钾碱性介质下的甲烷燃料电池总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH→K2CO3+3H2O，其工作原理如图所示，a、b均为石墨电极。关于该电池的说法正确的是


A．a电极为正极
B．b点电极附近的pH在工作一段时间后会减小
C．工作时电能转化为化学能
D．电流由b电极经导线、用电器流向a电极
10．常见锌锰干电池的构造如下图所示，下列说法不正确的是

A．该电池属于一次电池
B．电池工作时，电能转化为化学能
C．电池工作时，电子由锌筒流出经过外电路流向石墨棒
D．电池工作时，锌筒作负极，电极反应式为
11．新型钠离子电池总反应方程式为，其中充电为含钠过渡金属氧化物，其工作原理如图所示，下列说法正确的是

A．接通开关1时，向铝箔1电极方向移动
B．接通开关1时，铝箱2上电极反应式：
C．接通开关2时，X为电源的正极
D．接通开关2时，电路中转移1mol电子，硬碳质量增加11g
12．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列说法不正确的是
A．通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C4H10 ＋26e－＋13O2－=== 4CO2↑＋5H2O
B．在熔融电解质中，O2－向负极定向移动
C．电池的总反应是：2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O
D．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e－===2O2－
13．一种微生物电池可进行多种污水净化和海水淡化的综合处理，该电池装置的示意图如图所示，其中污水中的有机物用C6H10O5表示，海水用食盐水代替。下列说法正确的是

A．b膜为阴离子交换膜
B．处理后的含NO3-污水的pH降低
C．负极反应式为C6H10O5+7H2O+24e-==6CO2↑+24H+
D．导线中流过lmol电子，理论上有1molCl-通过a膜
14．我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s－SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法正确的是

A．充电时，Zn失电子
B．放电时，每生成1molHCOO—，转移NA个电子
C．使用催化剂s－SnLi可消除副产物CO的生成
D．使用催化剂Sn较s－SnLi，前者的中间产物更稳定
15．我国建成全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范装置，其原理如图所示。下列说法不正确的是

A．太阳能在此过程中主要转化为电能和化学能
B．反应Ⅰ和反应Ⅱ都属于氧化还原反应
C．中存在的化学键有：离子键、共价键、氢键
D．该过程产生的氢气和甲醇都可作为燃料电池燃料

二、填空题
16．金属Mg及其化合物有重要的用途，请回答下列问题
（1）MgO的重要用途有_______。（写出一种）
（2）井水中含有较多的Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，可以通过煮沸的方式将Mg2+转化为Mg(OH)2，发生的离子方程式是：__________________。
（3）金属Mg可以用来冶炼Ti:2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2。可以用作该反应保护气的是_______。
A．He B．CO2C．N2D．HCl
（4）在蒸发皿中放入研细的碘和镁粉，无现象，滴入几滴水后立即产生大量的紫烟，紫烟的成分是_________（填分子式）；对于实验中水的作用，甲同学认为是水溶解了I2，增大了I2与Mg的接触面积，导致了反应加快，乙同学认为是I2与H2O反应生成了酸，是酸与Mg反应放出热量，加快了I2与Mg的反应，请利用供选试剂：0.01mol/L I2的CCl4溶液、0.01 mol/L I2水、I2粉、Mg粉、蒸馏水，设计实验证明哪位同学的说法合理：____________。（包括实验过程、现象和结论）
（5）一种新型的Mg-H2O2酸性介质电池工作原理如图，正极发生的电极方程式为：__________。

17．汽车是人们出行的重要交通工具，其中蕴含着大量的化学知识，回答下列问题：
(1)汽车中包含多种材料，制轮胎的丁苯橡胶属于_______(填“天然”或“合成”)橡胶。
(2)汽车安全气囊启动时发生的反应有：，用单线桥表示该反应中的电子转移情况：_______。
(3)在催化剂作用下，汽车尾气中的与能转化成两种无污染的气体，写出反应的化学方程式_______。
(4)汽车排放的会加剧温室效应，实验室用溶液吸收，当时，所得溶液呈碱性，原因是_______，_______(填“>”或“＜”)。
(5)使用燃料电池汽车可解决的排放，写出溶液环境下甲醇燃料电池的负极电极反应式_______。
18．肼(N2H4)是一种高能燃料，在工业生产中用途广泛。
(1)0.5mol肼中含有__________ mol极性共价键。
(2)肼的性质与氨气相似，易溶于水，有如下反应过程：
N2H4+H2ON2H4·H2O+OH-
①常温下，某浓度N2H5C1溶液的pH为5，则该溶液中由水电离产生的c(H+)为______mol/L。
②常温下，0.2mol/L N2H4溶液0.1mol/L HCl溶液等体积混合，混合溶液的pH＞7，则溶液中v()________v(N2H4·H2O)（填“>”、“Li2Se4>Li2Se 提供碳源，将硫酸锂还原(作还原剂) 300 ℃后，样品主要发生两个反应过程：反应1为Li2S被O2氧化生成Li2SO4，反应2为C被O2氧化生成CO2；前期固体残留率增加的原因是反应1为主，后期固体残留率减少的原因反应2为主
【详解】(1)①SO2通入亚硒酸中生成Se，发生氧化还原反应，化学方程式为：；
②由电池工作的原理图可知，Li电极为电池的负极，Se电极为电池的正极，电池放电时Li+能迁移到正极附近与Se结合生成，因此正极的电极反应式为：；电池在充电时，Li电极接外电源的负极，做阴极，Li+是阳离子在电解池中朝阴极迁移，因此Li+在充电时朝Li电极迁移；
③由图可知，与正极碳基体结合时会向外释放能量，如果释放的能量越大，那么结合之后越稳定，因此3中与碳基体结合能力的强弱为；
(2)①Li2S电池的正极材料是碳包裹得Li2S，因此为了获得这种正极材料，就需要壳聚糖在与硫酸锂高温反应时，一方面将硫酸锂还原，另一方面提供包裹Li2S的碳源；
②该Li2S是具有碳包裹结构的Li2S，因此在考虑其固体质量变化时，一方面要考虑Li2S自身被氧化的影响，另一方面也要考虑包裹Li2S的碳在高温下被氧化的影响；所以300 ℃后，样品主要发生两个反应过程：反应1为Li2S被O2氧化生成Li2SO4，反应2为C被O2氧化生成CO2；前期固体残留率增加的原因是反应1为主，后期固体残留率减少的原因是反应2为主。