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1、高考热点课7建议用时：40分钟一、选择题1我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站。为了实现空间的零排放，循环利用人体呼出的CO2并提供O2，我国科学家设计了一种装置(如下图)，实现了“太阳能电能化学能”转化，总反应方程式为2CO2=2COO2。关于该装置的下列说法正确的是()A图中N型半导体为正极，P型半导体为负极B图中离子交换膜为阳离子交换膜C反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强D人体呼出的气体参与X电极的反应：CO22eH2O=CO2OH答案D解析在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故N型半导体为负极，P型半导体为正极，A错误；由图示可知，图中的离子交换膜为阴离子交换膜
2、，B错误；由总反应方程式可知，在整个反应过程中没有OH、H生成与损耗，故电解质溶液的碱性不变，C错误；X为电解池的阴极，电极反应式为CO22eH2O=CO2OH，D正确。2(2018东北三省三名校一模)一种突破传统电池设计理念的MgSb液态金属储能电池，其工作原理如下图所示。该电池所用液体密度不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。该电池工作一段时间后，可由太阳能电池充电。下列说法不正确的是()A放电时，Mg(液)层的质量减小B放电时，正极反应式为：Mg22e=MgC充电时，MgSb(液)层发生还原反应D充电时，Cl向中层和下层分界面处移动答案C解析由电流方向可知，Mg
3、(液)层为负极，放电时的电极反应式为Mg2e=Mg2，质量会减少，A项正确；阳离子放电顺序KNaMg2，故放电时正极反应式为Mg22e=Mg，B项正确；充电时为电解池，MgSb(液)层为阳极，发生氧化反应，C项错误；阴离子移向阳极，即Cl向中层和下层分界面处移动，D项正确。3(2018郑州市质检)如图是一种正投入生产的大型蓄电系统。放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3，放电后分别变为Na2S4和NaBr。下列叙述正确的是()A放电时，负极反应为3NaBr2e=NaBr32NaB充电时，阳极反应为2Na2S22e=Na2S42NaC放电时，Na经过离子交换膜，由b池移向a池D用该电池
4、电解饱和食盐水，产生2.24 L H2时，b池生成17.40 g Na2S4答案C解析根据放电后Na2S2转化为Na2S4，S元素化合价升高，知Na2S2被氧化，故负极反应为：2Na2S22e=Na2S42Na，A项错误；充电时阳极上发生氧化反应，NaBr转化为NaBr3，电极反应为：3NaBr2e=NaBr32Na，B项错误；放电时，阳离子向正极移动，故Na经过离子交换膜，由b池移向a池，C项正确；放电时b池为负极区域，发生氧化反应：2Na2S22e=Na2S42Na，用该电池电解饱和食盐水，产生标准状况下2.24 L H2时转移0.2 mol电子，生成0.1 mol Na2S4，其质量为1
5、7.40 g，D项错误。4(2018陕西省质检)优质的锂碘电池可用于心脏起搏器来延续患者的生命，它的正极材料是聚2乙烯吡啶(简写为P2VP)和I2的复合物，电解质是固态薄膜状的碘化锂，电池的总反应为2LiP2VPnI2=P2VP(n1)I22LiI，则下列说法正确的是()A该电池所产生的电压低，使用寿命比较短B电池工作时，碘离子移向P2VP一极C聚2乙烯吡啶的复合物与有机物性质相似，因此聚2乙烯吡啶的复合物不会导电D放电时，正极的反应为P2VPnI22Li2e=P2VP(n1)I22LiI答案D解析该电池的电势低，放电缓慢，使用寿命比较长，A项错误；原电池中阴离子向负极移动，所以电池工作时，碘
6、离子移向Li电极，B项错误；聚2乙烯吡啶的复合物作正极，所以聚2乙烯吡啶的复合物能导电，C项错误；正极上I2得电子发生还原反应，其电极反应式为：P2VPnI22Li2e=P2VP(n1)I22LiI，D项正确。5(2018石家庄市质检)NaBH4燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。下列说法不正确的是()A离子交换膜应为阳离子交换膜，Na由左极室向右极室迁移B该燃料电池的负极反应式为BH8OH8e=BO6H2OC电解池中的电解质溶液可以选择CuSO4溶液D每消耗2.24 L O2(标准状况)时，A电极的质量减轻12.8 g答案D解析燃料电池中，通
7、入燃料的电极为负极，通入氧化剂(O2)的电极为正极，原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，由图可知，左极室中的电极为负极，右极室中的电极为正极，右极室中氢氧化钠浓度增大，则离子交换膜应为阳离子交换膜，Na由左极室向右极室迁移，A项正确；该燃料电池的负极反应式为BH8OH8e=BO6H2O，B项正确；电解精炼铜时用含铜离子的电解质溶液做电解液，CuSO4溶液符合要求，C项正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，放电时不只铜放电，杂质铁或锌也会放电，D项错误。6(2018南昌市一模)氨硼烷(NH3BH3)电池可在常温下工作，装置如图所示。该电池工作时的总反应为：NH3BH33H2O2
8、=NH4BO24H2O。下列说法正确的是()A正极附近溶液的pH减小B电池工作时，H通过质子交换膜向负极移动C消耗3.1 g氨硼烷，理论上通过内电路的电子为0.6 molD负极电极反应为：NH3BH32H2O6e=NHBO6H答案D解析根据原电池原理和总反应：NH3BH33H2O2=NH4BO24H2O分析，正极是H2O2得电子发生还原反应，电极反应式为3H2O26H6e=6H2O，正极消耗氢离子，正极附近溶液的pH增大，A项错误；放电时，阳离子向正极移动，H通过质子交换膜向正极移动，B项错误；左侧NH3BH3在负极失电子发生氧化反应，负极电极反应式为NH3BH32H2O6e=NH4BO26H
9、，则消耗3.1 g即0.1 mol氨硼烷，理论上通过外电路的电子为0.6 mol，C项错误，D项正确。7(2018呼和浩特市二模)下图是用于航天飞行器中的一种全天候太阳能电化学电池在光照时的工作原理。下列说法正确的是()A该电池与硅太阳能电池供电原理相同B光照时，H由a极室通过质子膜进入b极室C光照时，b极反应式为VO22OHe=VOH2OD夜间无光照时，a电极流出电子答案D解析硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能，是物理变化，而该电池是化学能转化为电能，两者原理不同，A项错误；原电池中氢离子向正极移动，所以氢离子由b极室通过质子膜进入a极室，B项错误；光照时，b极是负极，发生氧化反应，
10、电极反应式为VO2H2Oe=VO2H，C项错误；夜间无光照时，相当于蓄电池放电，a极的电极反应式为V2e=V3，发生氧化反应，是负极，是电子流出的一极，D项正确。8(2018成都市二诊)最近浙江大学成功研制出具有较高能量密度的新型铝石墨烯(Cn)电池(如图)。该电池分别以铝、石墨烯为电极，放电时，电池中导电离子的种类不变。已知能量密度电池容量(J)负极质量(g)。下列分析正确的是()A放电时，Cn(石墨烯)为负极B放电时，Al2Cl在负极转化为AlClC充电时，阳极反应为4Al2Cl3e=Al7AlClD以轻金属为负极有利于提高电池的能量密度答案D解析放电时，铝是活泼的金属，铝是负极，Cn(石
11、墨烯)为正极，A错误；放电时，铝是活泼的金属，铝是负极，铝发生氧化反应生成铝离子，铝离子与AlCl结合生成Al2Cl，B错误；充电时，Al2Cl在阴极得电子发生还原反应，即阴极反应为4Al2Cl3e=Al7AlCl，C错误；以轻金属为负极有利于提高电池的能量密度，D正确。9(2018潍坊市一模)一种新型可逆电池的工作原理如下图所示。放电时总反应为：Al3Cn(AlCl4)4AlCl4Al2Cl3Cn(Cn表示石墨)。下列说法正确的是()A放电时负极反应为：2Al6e7Cl=Al2ClB放电时AlCl移向正极C充电时阳极反应为：AlCleCn=Cn(AlCl4)D电路中每转移3 mol电子，最多
12、有1 mol Cn(AlCl4)被还原答案C解析电解质是含AlCl的熔融盐，没有Cl，放电时负极反应为：Al3e7AlCl=4Al2Cl，A项错误；放电时，阴离子移向负极，B项错误；充电时符合电解原理，阳极失电子，发生氧化反应，电极反应式为：AlCleCn=Cn(AlCl4)，C项正确；根据放电时总反应：Al3Cn(AlCl4)4AlCl4Al2Cl3Cn，可以看出每转移3 mol 电子，消耗1 mol Al，同时有3 mol Cn(AlCl4)被还原，D项错误。10(2018株洲市质检)下图是一种已投入生产的大型蓄电系统。电解质通过泵不断地在储罐和电池间循环；中间为离子选择性膜，在电池放电和
13、充电时该膜可允许钠离子通过；放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3，放电后，分别变为Na2S4和NaBr。下列说法中正确的是()A左储罐中的电解质为Na2S2，右储罐中的电解质为NaBr3B在充电过程中钠离子通过膜的流向为从右到左C放电时，正极的电极反应为Na2S42Na2e=2Na2S2D电池充电时，阳极的电极反应为3NaBr2e=NaBr32Na答案D解析放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3，放电后，分别变为Na2S4和NaBr，可知Na2S2Na2S4被氧化，NaBr3NaBr被还原，左储罐为电源的正极，原电池正极发生还原反应，则左储罐电解质为NaBr3，右储罐为电
14、源的负极，原电池负极发生氧化反应，则右储罐电解质为Na2S2，A项错误；充电时，左电极为电解池阳极，右电极为电解池阴极，阳离子向阴极移动，故钠离子通过膜的流向为从左到右，B项错误；放电时，正极的电极反应为NaBr32e2Na=3NaBr，C项错误；电池充电时，阳极的电极反应为3NaBr2e=NaBr32Na，D项正确。二、非选择题11(1)(2018福州市期末)下图是某甲醇燃料电池工作的示意图。质子交换膜(只有质子能够通过)左、右两侧的溶液均为1 L 2 molL1 H2SO4溶液。电极a上发生的电极反应式为_，当电池中有1 mol e发生转移时左、右两侧溶液的质量之差为_g(假设反应物耗尽，忽略气体的溶解)。(2)(2018合肥市质检)科学家还研究了其他转化温室气体的方法，利用如图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。该装置工作时的总反应的化学方程式为_。答案(1)CH3OH6eH2O=CO26H12(2)2CO22COO2解析(1)根据图示分析，通入甲醇的a电极为原电池的负极，通
