《2021年高考【化学】一轮复习考点34新型化学电源（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年高考【化学】一轮复习考点34新型化学电源（解析版）（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2021 年高考考点扫描 一轮复习备战高考 高考一轮高考一轮考点扫描考点扫描 真题剖析真题剖析逐一击破逐一击破 2021 年高考考点扫描 一轮复习备战高考 2021 年高考考点扫描 一轮复习备战高考 34 新型化学电源新型化学电源 【基础拿分练基础拿分练】 1下列电池工作时，O2在正极放电的是() A锌锰电池B氢燃料电池C铅蓄电池 D镍镉电池 【答案】B 【解析】A 项，锌锰干电池的正极为二氧化锰得电子，A 错误；B 项，燃料电池正极为氧气得电子， B 正确；铅蓄电池正极为二氧化铅得电子，C 错误；镍镉电池的正极为氢氧化镍得电子，D 错误。 2下列关于化学电源的叙述错误的是() A干电池根据电
2、池内的电解质分为酸性电池和碱性电池 B干电池中碳棒为正极 C铅蓄电池是可充电电池 D铅蓄电池中的 PbO2为负极 【答案】D 【解析】铅蓄电池工作时 PbO2PbSO4，铅元素化合价由4 价降为2 价，被还原，故 PbO2为正极。 3下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是（） 干电池示意图铅蓄电池示意图氢氧燃料电池示意图 2021 年高考考点扫描 一轮复习备战高考 A上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D铅蓄电池工作过程中，每通过 2 mol 电子，负极质量减轻 207 g 【答案】D 【解析
3、】干电池是一次电池，铅蓄电池是可充电电池，属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池， 故 A 正确；在干电池中，Zn 作负极，被氧化，故 B 正确；氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储 藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，故 C 正确；铅蓄 电池工作过程中，硫酸铅是在负极上析出，该极质量应该增加而非减小，故 D 错误。 4 NO2是大气的主要污染物之一，某研究小组设计如图所示的装置对 NO2进行回收利用，装置中 a、b 均为多孔石墨电极。下列说法正确的是() Aa 为电池的负极，发生还原反应 B电子流向 a 电极用电器b 电极溶液a 电极 C一段时间
4、后，b 极附近 HNO3浓度增大 D电池总反应为 4NO2O22H2O=4HNO3 【答案】D 【解析】A 项，燃料电池，O2在正极发生还原反应，NO2在负极发生氧化反应，错误；B 项， “电子不 入水”，溶液中是离子的定向移动，错误；C 项，b 极区发生反应：O24H4e=2H2O，负极区发生 反应：4NO24e4H2O=8H4NO，错误。 3 5直接煤空气燃料电池原理如图所示，下列说法错误的是() 2021 年高考考点扫描 一轮复习备战高考 A随着反应的进行，氧化物电解质的量不断减少 B负极的电极反应式为 C2CO4e=3CO2 23 C电极 X 为负极，O2向 X 极迁移 D直接煤空气燃
5、料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高 【答案】A 【解析】氧化物电解质的量不会减少，在电极 Y 上 O2得到电子生成 O2不断在补充，A 项错误；由原 理图分析可知，其负极反应式为 C2CO4e=3CO2，B 项正确；原电池内部的阴离子向负极移动， 23 C 项正确；直接煤空气燃料电池是把化学能直接转化为电能，而煤燃烧发电是把化学能转化为热能，再 转化为电能，其中能量损耗较大，D 项正确。 6锌-空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时 Zn 转化为 ZnO。该电池工 作时下列说法正确的是() A氧气在石墨电极上发生氧化反应 B该电池的负极反应为 ZnH2O2e=Zn
6、O2H C该电池放电时 OH向石墨电极移动 D该电池充电时应将 Zn 电极与电源负极相连 【答案】D 【解析】氧气在石墨电极上发生还原反应，A 错；电解质溶液呈碱性，不可能有 H生成，B 错；放电 时 OH向负极(Zn 极)移动，C 错；Zn 为原电池的负极，充电时为电解池的阴极，与电源负极相连，D 正 确。 2021 年高考考点扫描 一轮复习备战高考 7用下图装置模拟人工肾脏的工作原理，电解生成的 Cl2将尿素CO(NH2)2氧化成 N2排出，则下列说 法错误的是() A电源的正极为 b B尿素被氧化的化学方程式为 CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl C电解结束后，阴极室溶液
7、与电解前相比 pH 增大 D阳极收集到 Cl2 4.48 L(标准状况)时，被氧化的尿素为 4.0 g 【答案】C 【解析】电极反应式为 a(阴极)：2H2O2e=H22OH，b(阳极)：2Cl2e=Cl2，A 项正确； 3Cl2CO(NH2)2H2O=N2CO26HCl，B 项正确；C 项，阴极区电极反应式为 2H2O2e=H22OH，每转移 2 mol 的电子，就会产生 1 mol H2和 2 mol OH，这时就有 2 mol H 通过离子交换膜从阳极区到阴极区，因此溶液的 pH 不会发生变化；D 项，0.2 mol Cl2氧化 CO(NH2)2的质 量为60 gmol14.0 g，正确
8、。 0.2 mol 3 8遥感通讯设备已广泛运用于工农业生产和国防工业上，其设备使用一种新型酸性乙醇电池用磺酸类 质子作溶剂，比甲醇电池效率高出 32 倍，电池反应式为 C2H5OH + 3O2 = 2 CO2 + 3H2O，电池构造如下图。 下列关于该电池的说法不正确的是( ) A通入乙醇的电极是负极 2021 年高考考点扫描 一轮复习备战高考 B放电过程中，电源内部的 H+从负极区向正极区迁移 C该电池的正极反应为：4H+ + O2 + 4e- = 2H2O D用该电池做电源，用惰性电极电解饱和 NaCl 的水溶液时，每消耗 0.2 mol C2H5OH，阴极产生标准 状况下气体的体积为
9、13.44 L 【答案】D 【解析】用该电池做电源，用惰性电极电解饱和 NaCl 的水溶液时，每消耗 0.2 mol C2H5OH，要转移 2.4 mol 电子，此时阴极要产生 1.2molH2 ，标准状况下气体的体积为 26.884L，故 D 项错误。 9生物燃料电池(BFC)是以有机物为燃料，直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池，其 能量转化率高，是一种真正意义上的绿色电池，其工作原理如下图所示。已知 C1极的电极反应方程式为： C2H5OH+3H2O12e2CO2+12H+。下列说法不正确的是( ) AC1极为电池负极，C2极为电池正极 BC2极的电极反应式为：O2 + 4H+
10、 + 4e- = 2H2O C该生物燃料电池的总反应方程式为：C2H5OH+3O22CO2+3H2O D电子由 C2极经外电路导线流向 C1极 【答案】D 【解析】由题中 C1极的电极方程式知：C1极为电池负极且电解质溶液为酸性，因此可推知选项 A、B 说法正确、D 项说法错误；由正、负极的电极反应方程式可知选项 C 说法正确。 10可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为点解液，铝合金为负极， 空气电极为正极。下列说法正确的是( ) A以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OH 2021 年高考考点扫描 一轮复习备战
11、高考 B以 NaOH 溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3eAl(OH)3 C以 NaOH 溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的 pH 保持不变 D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 【答案】A 【解析】无论是 NaOH 还是 NaCl，在正极上都是 O2得到电子被还原，A 正确；生成的 Al（OH）3是 两性氢氧化物，在碱溶液中发生反应生成 AlO2，B 错误；生成的 Al（OH）3与 NaOH 反应生成 NaAlO2，消耗电解质中的 NaOH，使 pH 减少，C 错误；原电池中，电子在外电路的负极流向正极，D 错 误。 【易错得分练易错得分练】 1中国科学家研究出对环境污染小
12、、便于铝回收的海水电池，其工作原理示意图如下： 下列说法正确的是( ) A电极为阴极，其反应为：O2+4H+4e=2H2O B聚丙烯半透膜允许阳离子从右往左通过 C如果电极 II 为活性镁铝合金，则负极区会逸出大量气体 D当负极质量减少 5.4g 时，正极消耗 3.36L 气体 【答案】C 【解析】A 项，电极为正极，其反应为：O2 + 4H+ + 4e=2H2O，故 A 错误；B 项，根据图中信息右 2021 年高考考点扫描 一轮复习备战高考 边酸性溶液，左边为碱性海水，右边氢离子不能通过聚丙烯半透膜，故 B 错误；C 项，如果电极 II 为活性 镁铝合金，镁铝形成很多细小的原电池，镁失去电
13、子，铝上氢离子得到电子，因此在负极区会逸出大量气 体，故 C 正确；D 项，当不是标准状况下，无法算正极消耗气体的体积，故 D 错误。故选 C。 2甲醇燃料电池由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越 受到关注，其工作示意图如下，其总反应为 2CH3OH3O2=2CO24H2O。下列说法不正确的是( ) A 电极 A 是负极，物质 a 为甲醇 B 电池工作时，电解液中的 H通过质子交换膜向 B 电极迁移 C 放电前后电解质溶液的 pH 增大 D b 物质在电极上发生的电极反应式为： O2+4e+2H2O4OH 【答案】D 【解析】甲醇的燃料电池，甲醇在负极被氧化
14、，氧气在正极被还原；电子由 A 流出经过导线流入 B，电 极 A 是负极，物质 a 为甲醇，A 正确；H应该向正极（B 电极）移动，B 正确；负极反应：2CH3OH- 12e+2H2O=2CO2+12H,正极反应 3O2+12e+12H6H2O，反应前后 H总量没变，但是反应后生成了水， 造成了 H的浓度减小，电解质溶液的 pH 增大，C 正确；酸性环境下，氧气在 B 电极上发生的电极反应 式为： O2+4e+4H2H2O ，D 错误。 3下面是几种常见的化学电源示意图 3(2020四川省泸州市泸县第一中学高三下学期在线理综)微生 物燃料电池的研究已成为治理和消除环境污染的重要课题，利用微生物
15、电池电解饱和食盐水的工作原理如 下图所示。下列说法正确的是( ) 2021 年高考考点扫描 一轮复习备战高考 A电池正极的电极反应：O2+2H2O+4e4OH B电极 M 附近产生黄绿色气体 C若消耗 1 mol S2，则电路中转移 8 mol e D将装置温度升高到 60 ，一定能提高电池的工作效率 【答案】C 【解析】微生物燃料电池中，通入 C6H12O6的电极为负极，失电子发生氧化反应；通入 O2的电极为正 极，得电子发生还原反应。电解饱和食盐水时阴、阳极的电极产物分别是：氢气和氢氧化钠、氯气。A 项， 由图可知，电解质溶液为酸性，正极的电极反应是 O2+4H+4e=2H2O，A 项错误
16、；B 项，M 为阴极产生 H2，N 为阳极产生 Cl2，B 项错误；C 项，1 mol S2转化成 SO42-失 8 mol e，则电路中转移 8 mol e-，C 项 正确；D 项，该电池为微生物燃料电池，该微生物的最佳活性温度未知，无法确定 60 时电池效率是否 升高，D 项错误。 4肼(N2H4)碱性燃料电池的原理示意图如图所示，电池总反应为：N2H4+O2=N2+2H2O。下列说法错 误的是( ) 2021 年高考考点扫描 一轮复习备战高考 A电极 b 发生还原反应 B电流由电极 a 流出经用电器流入电极 b C物质 Y 是 NaOH 溶液 D电极 a 的电极反应式为 N2H4 + 4OH4e=N2 + 4H2O 【答案】B 【解析】该燃料电池中，通入燃料肼的电极为负极、通入氧气的电极为正极，电解质溶液呈碱性，则 负极反应式为 N2H4+4OH-4e-N2+4H2O，正极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-。A 项，该燃料电池中通入氧 气的电极 b 为
