高中化学化学电源新型电池试题

近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂一铜空气燃料电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为：2Li+Cu₂O+H₂O = 2Cu+2Li⁺+2OH^－，下列说法不正确的是

A．放电时，Li^+透过固体电解质向Cu极移动

B．放电时，正极的电极反应式为Cu2O+H2O－2e^－=Cu+2OH^－

C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O

D．整个反应过程中，铜相当于催化剂

科学家设想以N₂和H₂为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如下图所示，下列说法不正确的是

A．通入N2的电极发生的电极反应式为：N2 + 6e^-+ 8H^+="=" 2NH4^+

B．反应过程中溶液的pH会变大，故需要加入盐酸

C．该电池外电路电流从通入H2的电极流向通入N2的电极

D．通入H2的电极为负极，A为NH4Cl

钠离子电池具有资源广泛、价格低廉、环境友好、安全可靠的特点，特别适合于固定式大规模储能应用的需求。一种以Na₂SO₄水溶液为电解液的钠离子电池总反应为：NaTi₂(PO₄)₃ +2Na₂NiFe^II (CN)₆ Na₃Ti₂(PO₄)₃ +2NaNiFe^III(CN)₆（注：其中P的化合价为+5，Fe的上标II、III代表其价态）。下列说法不正确的是

A．放电时NaTi2(PO4)3在正极发生还原反应

B．放电时负极材料中的Na^＋脱离电极进入溶液，同时溶液中的Na^＋嵌入到正极材料中

C．充电过程中阳极反应式为：2NaNiFe^III(CN)6＋2Na^＋＋2e^－＝2Na2NiFe^II (CN)6

D．该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na^+的浓度基本保持不变

NO₂、O₂和熔融KNO₃可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，Y可循环使用。下列说法正确的是

A．O2在石墨Ⅱ附近发生氧化反应

B．该电池放电时NO3^－向石墨Ⅱ电极迁移

C．石墨Ⅰ附近发生的反应：3NO2 +2e^－ NO+ 2NO3^－

D．相同条件下，放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4∶1

汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：PbO₂ +Pb+2H₂SO₄= 2PbSO₄+2H₂O，根据此反应判断下列叙述中正确的是

A．PbO2是电池的负极

B．负极的电极反应式为：Pb+SO4^2--2e^– = PbSO4

C．PbO2得电子，被氧化

D．电池放电时，溶液酸性增强

氢氧燃料电池以氢气作还原剂，氧气作氧化剂，电极为多孔镍，电解质溶液为30％的氢氧化钾溶液。下列说法正确的是：

A．负极反应为：2H2＋4OH^-- 4e^-= 4H2O

B．负极反应为：O2＋2H2O＋4e^-= 4OH^-

C．电池工作时溶液中的阴离子移向正极移动

D．电池工作时正极区pH升高，负极区pH下降

【改编】某原电池装置如图所示，电池总反应为：2Ag＋Cl₂＝2AgCl，下列说法正确的是

A．负极反应为2Ag－2e^－＋2Cl^－="2AgCl"

B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成

C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变

D．当消耗0.1 mol Ag时，交换膜左右两侧溶液中离子物质的量变化差值为0.2mol

【改编】二甲醚（CH₃OCH₃）是一种绿色、可再生的新能源。下图是绿色电源“燃料电池”的工作原理示意图（a、b均为多孔性Pt电极）。该电池工作时，下列说法正确的是

A．a电极为该电池正极

B．O2在b电极上得电子，被氧化

C．电池工作时，a电极反应式：CH3OCH3—12e-+3H2O = 2CO2↑+12H^+

D．电池工作时，燃料电池内部H^+从b电极移向a电极

2010年4月中旬全球核安全峰会在华盛顿举行，发展核电、制裁核武器发展是会议主题，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是

A．手机上用的锂离子电池属于一次电池

B．锌锰干电池中，锌电极是负极

C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被还原

D．太阳能电池的主要材料为二氧化硅

【改编】下列离子方程式正确的是

A．将铁和铜用导线连接后同时插入硝酸银溶液中，铜上的电极反应为：Cu-2e^-=Cu^2+

B．FeBr2溶液中通入少量的Cl2：Cl2＋2Fe^2+＝ 2Fe^3+＋2Cl^-

C．将金属钠放入硫酸铜溶液中：2Na+Cu^2+-=2Na^++Cu

D．酸性氢氧燃料电池的正极反应：H2－2e^-＝ 2H^+

电化学降解NO₃^-的原理如图所示。下列说法中正确的是

A．铅蓄电池的A极为负极，电极材料为Pb

B．铅蓄电池工作过程中每通过电路中2mol电子则消耗1molH2SO4

C．该电解池的阴极反应为2NO3^- + 12H^＋+ 10e^-＝ N2↑ + 6H2O

D．若电解过程中转移5moL电子，则交换膜两侧电解液的质量变化差（Δm左—Δm右）为14．4g

特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂电池，其工作原理如右图，A 极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li^＋的高分子材料，隔膜只允许 Li^＋通过，电池反应式。下列说法不正确的是

A．放电时电子从A极通过导线流向B极

B．放电时A是负极，电极反应式为：LixC6－xe－＝C6+xLi+

C．充电时Li^＋从左边流向右边

D．充电时B作阳极，电极反应式为：

大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。镍氢电池NiMH电池正极板材料为NiOOH，负极板材料为吸氢合金，下列关于该电池的说法中正确的的是

A．放电时电池内部H^+向负极移动

B．充电时，将电池的负极与外接电源的正极相连

C．充电时阳极反应为Ni(OH)2+ OH^-- e^-====NiOOH+H2O

D．放电时负极的电极反应式为MHn-ne^－= M+nH^+

下图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是

A．分子组成为Cm(H2O)n的物质一定是糖类

B．微生物所在电极区放电时发生还原反应

C．放电过程中，H^＋从正极区移向负极区

D．正极反应式为：MnO2＋4H^+＋2e^—＝Mn^2^＋＋2H2O

下列生活中的化学事例对应的离子方程式书写正确的是

A．用醋酸除去暖瓶中的水垢：2H^＋＋CaCO3="=" Ca^2^＋＋ CO2↑＋ H2O

B．利用Na2CO3溶液可除油污：CO3^2- + 2H2O H2CO3 + 2OH^-

C．氢氧燃料电池在酸性介质中的正极反应：O2 +4e^- +2H2O = 4OH^-

D．汽车用的铅蓄电池充电时阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e^－="=" PbO2＋4H^＋＋SO4^2^－