江苏专用2022高考化学二轮复习下篇专题三微题型九新型电池的分析与判断

微题型九新型电池的分析与判断[题型专练]1．电化学在日常生活中用途广泛，右图是镁—次氯酸钠燃料电池，电池总反应为Mg＋ClO－＋H2O===Cl－＋Mg(OH)2↓，下列说法不正确的是(　　)A．镁电极是该电池的负极B．惰性电极上发生氧化反应C．正极反应式为ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－D．进料口加入NaClO溶液，出口为NaCl溶液解析　根据化学方程式知Mg是还原剂作负极，ClO－在惰性电极上得电子发生还原反应，生成Cl－。答案　B2.甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车的最佳候选动力源，其工作原理如图所示，下列有关叙述正确的是(　　)A．通氧气的一极为负极B．H＋从正极区通过交换膜移向负极区C．通甲醇的一极的电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋D．甲醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极解析　通氧气的一极发生还原反应，为正极，A项错误；H＋从负极区通过交换膜移向正极区，B项错误；通甲醇的一极为负极，发生氧化反应：CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋，C项正确；甲醇在负极上发生反应，电子由负极经外电路流向正极，D项错误。答案　C3.科技工作者研究出以NH3为燃料、氧气为氧化剂、某固体氧化物为电解质的新型燃料电池(如图所示)。该固体氧化物电解质的工作温度高达700～900℃，O2－可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是(　　)A．电极甲为电池正极B．电池总反应为4NH3＋5O2===4NO＋6H2O\nC．电池正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．图示中的O2－由电极乙移向电极甲解析　燃料电池中，氧化剂在正极放电，燃料在负极放电，故电极甲为负极，电极乙为正极，A错误；由题目信息可知反应生成物无毒无害，故生成物中不可能有NO，B错误；由题目信息可知正极反应式为O2＋4e－===2O2－，C错误；原电池中，阴离子由正极移向负极，D正确。答案　D4．如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是(　　)A．该系统中只存在3种形式的能量转化B．装置Y中负极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化解析　太阳能电池利用光能转化为电能可直接作用于工作马达，实现了电能与机械能的转化。在装置X中，电解水生成H2、O2，实现了电能与化学能的转化。在装置Y中构成燃料电池，化学能转化为电能，作用于马达实现了电能与机械能的转化，A项错误；氢氧燃料电池的负极上应是H2参加反应，B项错误；装置X可电解水生成H2和O2，C项正确；无论是原电池还是电解池都不可能实现化学能与电能的完全转化，D项错误。答案　C5．锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　)A．该电池放电时，正极的反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2OB．该电池充电时，阴极发生了氧化反应：Li＋＋e－===LiC．电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替D．正极区产生的LiOH可回收利用解析　正极的反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，A项错误；电池充电时，阴极发生还原反应，B项错误；有机电解液不能用稀盐酸代替，因为金属锂与稀盐酸能发生反应，C项错误。答案　D\n6．钠－氯化镍蓄电池是一种新型的电动汽车蓄电池，其正极MCl2中的M代表Ni、Fe、Ca、Cr、Mn、Cu等一系列金属，其中NiCl2的效果最好。而负极的活性物质是液态金属钠。正、负极活性物质被一种只允许Na＋迁移的β－Al2O3固体电解质陶瓷管分隔，由于正极是固态多孔金属氧化物，所以还需要添加NaAlCl4熔融盐在正极处作第二电解质，在正、负极之间传导钠离子。下列有关钠－氯化镍蓄电池的说法错误的是(　　)A．电池放电时的总反应为2Na＋NiCl2===Ni＋2NaClB．充电时阳极的电极反应为Na＋＋e－===NaC．放电时正极的电极反应为Ni2＋＋2e－===NiD．该电池被称为绿色电池，最大原因是从废弃电池中可以方便地回收较纯的镍，其他产物对环境没有污染解析　由题意知，该电池反应为2Na＋NiCl2===Ni＋2NaCl，故A、C、D项正确；充电时阳极反应为Ni－2e－===Ni2＋，B项不正确。答案　B7．含乙酸钠和对氯酚()的废水可以利用微生物电池处理，其原理如图所示。下列说法中正确的是(　　)A．B极是电池的正极B．H＋向A极移动C．B极的电极反应式为CH3COO－＋8e－＋4H2O===2HCO＋9H＋D．此电池可以在高温下使用解析　CH3COO－中C元素显0价，而HCO中C元素显＋4价，故CH3COO－―→HCO，C元素的化合价升高，失电子，因此可推断B极为电池的负极，A项、C项错误；阳离子向正极移动，B项正确；微生物在高温时会失去活性，D项错误。答案　B[对点回扣]1．有关燃料电池需注意的问题(1)燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。(2)燃料电池在负极上发生氧化反应的是燃料(如H2、CH4、CH3\nOH等)，在正极上参与反应的是空气或氧气。(3)燃料电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方程式。(4)燃料电池反应中，负极材料不一定与电解质溶液发生反应。如燃料电池的负极为惰性电极，就不和电解质溶液反应。2．介质对原电池的影响同一个原电池反应在不同的介质中其电极反应式有可能是不相同的，如氢氧燃料电池，其总的化学反应方程式都是2H2＋O2===2H2O，但在碱性介质和酸性介质中其电极反应式是不同的。另外由相同的电极材料组成的原电池，在不同的介质中其电池反应、电极名称、电流方向也有可能不同，如由镁、铝作电极组成的原电池，在氢氧化钠溶液中，铝作负极，镁作正极；而在稀盐酸中，铝作正极，镁作负极，因此在解电化学题时要特别注意介质的成分，慎重思考介质所起的作用。