高中化学化学电源新型电池试题

（1）根据氧化还原反应2H₂+O₂=2H₂O，设计成燃料电池，负极通的气体应是____________，正极通的气体应是_____________。
（2）根据选择电解质溶液的不同，填写下表：

电解质溶液	H2SO4溶液	KOH溶液
负极反应式
正极反应式
溶液的pH变化

（3）若把H₂改为CH₄，KOH作电解质，则负极反应式为_________________。

镉镍可充电池在现代生活中有着广泛的应用，它的充、放电反应如下：
Cd+2NiOOH+2H₂O Cd(OH)₂+2Ni(OH)₂
请回答下列问题：
（1）上述反应式中左边物质的总能量_______(填“大于”“小于”或“等于”)右边物质的总能量。
（2）放电时负极发生反应的物质是____________，放电是正极的反应式为_______________。

市场上经常见到的一种锂离子电池负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。这种锂离子电池的电池反应式为：
Li＋2Li_0.35NiO₂2Li_0.85NiO₂。下列说法不正确的是

A．放电时，负极的电极反应式：Li－e^－Li^＋

B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应

C．该电池不能用水溶液作为电解质

D．放电过程中Li^＋向负极移动

下列叙述中，正确的是（    ）
①电解池是将化学能转变为电能的装置 ②原电池是将电能转变成化学能的装置 ③金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化 ④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现 ⑤电镀过程相当于金属的“迁移”，可视为物理变化

A．①②③④

B．③④

C．③④⑤

D．④

化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（    ）

A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl^－－2e^－==Cl2↑

B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e^－==4OH^－

C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu－2e^－==Cu^2^＋

D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe－2e^－==Fe^2^＋

据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是

A．正极反应式为：O2+2H2O+4e^-=4OH^-

B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变

C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2O

D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2（标准状况）时，有0.1 mol电子转移

在北京奥运会期间，氢燃料电池公交汽车已经驶上北京街头，体现“科技奥运，绿色奥运”。下列说法正确的

A．电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法

B．发展氢燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术

C．氢燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能

D．氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染

某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为2H₂＋O₂===2H₂O，正极反应为O₂＋2CO₂＋4e^－===2CO₃^2-，则下列推断正确的是

A．负极反应为H2＋2OH^－－2e^－===2H2O

B．该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性

C．该电池供应2 mol水蒸气，同时转移2 mol电子

D．放电时负极有CO2生成

在 500 g CuSO ₄ 溶液中插入两根电极，一极为铜，一极为粗铜（含锌）。通电电解至粗铜刚好全部溶解掉，这时铜极质量增加 7.04 g ，电解质溶液质量增加 0.02 g 。求粗铜中含锌的质量分数。

某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题。

（1）若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为                     。
（2）若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为                     ，
总反应的离子方程式为                                    。
有关上述（2）实验，下列说法正确的是(填序号)          。
①溶液中Na⁺向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子
（3）该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。

①该电解槽的阳极反应式为                            。
此时通过阴离子交换膜的离子数        (填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为                 。

近年来，为提高能源利用率，西方提出共生理念——为提高经济效益，人类生产活动尽可能多功能化。共生工程将会大大促进化学工业的发展。
（1）由于共生工程的应用，利用发电厂产生的SO₂制成自发电池，其电池反应方程式为：2SO₂＋O₂＋2H₂O＝2H₂SO₄，该电池电动势为1.06V。实际过程中，将SO₂通入电池的           极（填“正”或“负”），负极反应式为               ；用这种方法处理SO₂废气的优点是            。
（2）以硫酸工业的SO₂尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：

①生产中，向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，其目的是                   。
②下列有关说法正确的是               (填序号)。

A．反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙

B．反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4＋4C CaS＋4CO↑

C．反应IV需控制在60～70℃，目的之一是减少碳酸氢铵的分解

D．反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥

③反应V中选用了40%的乙二醇溶液做溶剂，温度控制在25℃，此时硫酸钾的产率
超过90%，选用40%的乙二醇溶液做溶剂的原因是                                 。
④（NH₄)₂SO₃可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式                      。

锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为
负极反应：C₆Li-xe^-=C₆Li_1-x+xLi⁺（C₆Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）
正极反应：Li_1-xMO₂+xLi⁺+x e^-=LiMO₂（LiMO₂表示含锂的过渡金属氧化物）
下列有关说法正确的是（ ）

A．锂离子电池放电时电池反应为LiMO2+C6Li1-x=C6Li+Li1-xMO2

B．锂离子电池充电时电池内部Li^+向负极移动

C．锂离子电池放电时电池内部电流从负极流向正极

D．锂离子电池充电时阳极反应为C6Li1-x+xLi^++xe^-=C6Li

浙江大学成功研制出能在数分钟之内将电量充满的锂电池，其成本只有传统锂电池的一半。若电解液为LiAlCl₄-SOCl₂，电池的总反应为：4Li+2SOCl₂4LiCl+S+SO₂。下列说法正确的是：

A．充电时阳极反应式为：4Cl^－+S+SO2－4ｅ^－＝2SOCl2

B．电池的电解液可用LiCl水溶液代替

C．放电时电子从负极经电解液流向正极

D．该电池放电时，负极发生还原反应

如右图所示，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入甲烷与空气，电解质为掺杂了Y₂O₃的 ZrO₃固体，它在高温下能传导O^2‑。下列说法正确的是

A．c电极名称为负极，气体A为空气

B．d电极上发生反应：CH4-8e^-+4O^2-＝CO2+2H2O

C．O^2‑向c电极移动

D．用此装置作电源电解精炼铜，d电极与粗铜相连

电瓶车所用电池一般为铅蓄电池(如图)，是一种的可充电电池，电池总反应式为：
Pb＋PbO₂＋2H₂ SO₄2Pb SO₄＋2H₂O。则下列说法正确的是

A．放电时，负极板上发生了还原反应

B．放电时，正极反应是：Pb－2e^一+ SO4^2—=PbSO4

C．充电时，铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连

D．充电时，阳极反应是：PbSO4－2e^一+2H2O= PbO2+ SO4^2—+4H^+