人教版高中化学一轮复习考点规范练16 原电池与化学电源.doc

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考点规范练16原电池与化学电源

一、选择题

1.肼(N2H4)曝露在空气中容易爆炸,但是以其为燃料的燃料电池是一种理想的电池,具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示,下列叙述正确的是()。

A.电池工作时,正极附近的pH降低

B.当消耗1molO2时,有2molNa+由甲槽向乙槽迁移

C.负极反应式为4OH-+N2H4-4e-N2↑+4H2O

D.若去掉阳离子交换膜,电池也能正常工作

答案:C

解析:电池工作时,O2在正极发生还原反应:2H2O+O2+4e-4OH-,由于生成OH-,溶液的pH增大,A项错误。当消耗1molO2时,电路中转移4mol电子,生成4molOH-,为保持溶液呈电中性,应有4molNa+由甲槽向乙槽迁移,B项错误。N2H4在负极上失电子发生氧化反应,则负极反应式为4OH-+N2H4-4e-N2↑+4H2O,C项正确。若去掉阳离子交换膜,肼与O2直接接触会引发爆炸,D项错误。

2.一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池工作原理如图所示,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.放电时正极反应为Mg2++2e-Mg

C.该电池充电时,Mg-Sb(液)层发生还原反应

D.该电池充电时,Cl-向中层和下层分界面处移动

答案:C

解析:放电时,负极Mg失电子生成镁离子,则Mg(液)层的质量减小,A项正确。正极上镁离子得电子,则放电时正极反应为Mg2++2e-Mg,B项正确。该电池充电时,Mg-Sb(液)层为阳极,阳极上发生失电子的氧化反应,C项错误。该电池充电时,阴离子向阳极移动,即Cl-向中层和下层分界面处移动,D项正确。

3.某种氨硼烷(NH3·BH3)电池装置如图所示(未加入氨硼烷之前,两极室内液体质量相等),电池反应为NH3·BH3+3H2O2NH4BO2+4H2O(不考虑其他反应的影响)。下列说法错误的是()。

A.氨硼烷中N和B的杂化方式相同

B.电池正极的电极反应式为2H++H2O2+2e-2H2O

C.其他条件不变,向H2O2溶液中加入适量硫酸能增大电流

D.若加入的氨硼烷全部放电后左右两极室内液体质量差为3.8g,则电路中转移1.2mol电子

答案:A

解析:氨硼烷中N是sp3杂化,B是sp2杂化,两者的杂化方式不同,A项错误。根据电池反应为NH3·BH3+3H2O2NH4BO2+4H2O可知,左侧加入NH3·BH3的电极为负极,负极上失电子发生氧化反应,负极的电极反应式为2H2O+NH3·BH3-6e-NH4BO2+6H+;右侧电极为正极,正极上得到电子发生还原反应,电极反应式为6H++3H2O2+6e-6H2O,B项正确。正极上消耗氢离子,其他条件不变,向H2O2溶液中加入适量硫酸能增大电流,C项正确。未加入氨硼烷之前,两极室内液体质量相等,加入氨硼烷后,根据正、负极的电极反应式,假定转移6mol电子,则左室质量增加=31g-6g=25g,右室质量增加6g,两极室质量相差19g。工作一段时间后,若左右两极室质量差为3.8g,则电路中转移1.2mol电子,D项正确。

4.一种双电子介体电化学生物传感器,用于检测水体急性生物毒性,其工作原理如图。下列说法正确的是()。

A.图中所示电极为阳极,其电极反应式为

K4Fe(CN)6-e-K3Fe(CN)6

B.甲萘醌在阴极发生氧化反应

C.工作时K+向图中所示电极移动

D.NAD(P)H转化为NAD(P)+的过程失去电子

答案:D

解析:根据图示可知K4Fe(CN)6在电极表面失电子生成K3Fe(CN)6,故图示电极为阳极,其电极反应式为K4Fe(CN)6-e-K3Fe(CN)6+K+,A项错误。甲萘醌应在阴极发生还原反应,B项错误。工作时在电解池中阳离子应向阴极移动,C项错误。

5.(山东卷)以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池,下列说法正确的是()。

A.放电过程中,K+均向负极移动

B.放电过程中,KOH物质的量均减小

C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大

D.消耗1molO2时,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L

答案:C

解析:碱性环境下,甲醇燃料电池总反应为2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O;N2H4-O2清洁燃料电池总反应为N2H4+O2N2+2H2O;偏二甲肼[(CH3)2NNH2]中C和N的化合价均为-2