高中化学化学电源新型电池试题

被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．下图为氢氧燃料电池的结构示意图，

电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．试回答下列问题：
（1） 写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式： ___________                            。
（2）如果该氢氧燃料电池每转移0.1mol电子，消耗标准状况下___________L氧气。  
（3） 若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为___________________。 电池总离子反应方程式为_______________________________。

可以将反应Zn+Br₂ = ZnBr₂设计成蓄电池，下列4个电极反应①Br₂ + 2e^－= 2Br^-
②2Br^- - 2e^－= Br₂   ③Zn – 2e^－= Zn²⁺   ④Zn²⁺ + 2e^－= Zn其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是（   ）

A．②和③

B．②和①

C．③和①

D．④和①

某锂电池的电池总反应为4Li＋2SOCl₂=4LiCl＋S＋SO₂，下列有关说法正确的是(　　)

A．锂电极作电池负极，放电过程中发生还原反应

B．1 mol SOCl2发生电极反应转移的电子数为4 mol

C．电池的正极反应为2SOCl2＋2e^－=4Cl^－＋S＋SO2

D．组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行

碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn（s）+2MnO₂（s）+H₂O（l）=Zn（OH）₂（s）+Mn₂O₃（s）。则下列说法正确的是（   ）

A．电池工作时，MnO2发生还原反应

B．电池负极的电极反应式为：2MnO2+H2O+2e^-→Mn2O3+2OH^-

C．电池工作时，K^+移向负极

D．电池工作时，电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减少6.5g

高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、
絮凝、杀菌、灭菌、去浊、脱色、除臭为一体的新
型、高效、绿色环保的多功能水处理剂。近十几年
来，我国对高铁酸钾在饮用水处理中的应用的研究
也不断深入，已取得可喜成果。比较理想的制备方
法是次氯酸盐氧化法：先向KOH溶液中通入足量
Cl₂制备次氯酸钾饱和溶液，再分次加入KOH固体，
得到次氯酸钾强碱性饱和溶液，加入三价铁盐，合成高铁酸钾。
（1）向次氯酸钾强碱饱和溶液中加入三价铁盐发生反应的离子方程式：
①Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃；②                                   。
（2）高铁酸钾溶于水能释放大量的原子氧，从而非常有效地杀灭水中的病菌和病毒，与此同时，自身被还原成新生态的Fe（OH）₃，这是一种品质优良的无机絮凝剂，能高效地除去水中的微细悬浮物。将适量K₂Fe₂O₄溶液于pH=4.74的溶液中，配制成c(FeO^2-₄) =1.0mmol·L^-1试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c(FeO^2-₄)的变化，结果见下图。高铁酸钾与水反应的离子反应方程式为   ，该反应的△H      0（填“>”“<”或“=”）。
（3）高铁酸盐还是一类环保型高性能电池的材料，用它做成的电池能量高，放电电流大，能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：

 
3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O        3Zn（OH）₃+2Fe（OH）₃+4KOH
该电池放电时的负极反应式为          ，若外电路有5.418×10²²个电子通过，则正极有        g高铁酸钾参与反应。
（4）测定某K₂FeO₄溶液浓度的实验步骤如下：
步骤1：准确量取V mL K₂FeO₄溶液加入到锥形瓶中
步骤2：在强碱性溶液中，用过量CrO^-₂与FeO^2-₄反应生成Fe（OH）₃和CrO^2-₄
步骤3：加足量稀硫酸，使CrO^2-₄转化为Cr₂O^2-₂，CrO^-₂转化为Cr³⁺，Fe（OH）₃转化为Fe²⁺
步骤4：加入二苯胺磺酸钠作指示剂，用c mol·L^-1（NH₄）₂Fe（SO₄）₂标准溶液滴定至终点，消耗（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液V₁mL。
①滴定时发生反应的离子方程式为                      。
②原溶液中K₂FeO₄的浓度为                  （用含字母的代数式表示）。

下列说法正确的是                                                               （   ）

A．大量使用化石燃料，有利于“节能减排”

B．在使紫色石蕊试液变红的溶液中，Fe^2+、Mg^2+、、可以大量共存

C．1molNa2O2与H2O完全反应时转移的电子数为6．02×10^23个

D．碱性氢氧燃料电池工作时，负极反应为：==

(10分) 铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO^2-₄2PbSO₄+2H₂O，请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）:[来
（1）放电时：正极的电极反应式是                    ;电解液中H₂SO₄的浓度将________（填变大、变小、不变）;当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加________g。
（2）在完全放电耗尽PbO₂和Pb时，若按图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_____、B电极上生成_____________,此时铅蓄电池的正负极的极性将________________。

下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛有100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100 g 10.00%的K₂SO₄溶液，电极均为石墨电极。

⑴接通电源，经过一段时间后，测得丙中K₂SO₄浓度为10.47%，乙中C电极质量增加。据此回答问题：
①电源的N断为__________极；
②电极b上发生的电极反应为________________________________________；
③电极b上生产的气体在标准状况下的体积为____________L；
④电极c质量变化是______________g ；
⑤电解前后各溶液的酸碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液：______________________________________；
乙溶液：______________________________________；
丙溶液：______________________________________;
⑵如果电极过程中铜全部析出，此时电极能否继续进行，为什么？

下列有关化学电池的说法不正确的是（　　）

A．化学电池是将化学能变成电能的装置

B．一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能使用了

C．二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电，故可多次重复使用

D．燃料电池是将燃料燃烧所放出的能量转化为化学能装置

锌锰干电池在放电时电池总反应方程式可以表示为：Zn+2MnO₂+2Zn²⁺+Mn₂O₃+2NH₃+H₂O，在此电池放电时，正极（碳棒）上发生反应的物质是（   ）

A．MnO2和

B．Zn^2+和

C．Zn

D．碳棒

为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn-NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为  $Zn\left(s\right)+2NiOOH\left(s\right)+H_{2}O\left(l\right)\stackrel{\mathit{放电}}{\underset{\mathit{充电}}{\rightleftharpoons }}ZnO\left(s\right)+2Ni\left(OH{)}_2\right(s)$ 。下列说法错误的是（ ）

A．	三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高
B．	充电时阳极反应为 $Ni\left(OH{)}_2\right(s)+OH{ }^{-}(aq)-e{ }^{-}=NiOOH(s)+H_{2}O(l)$
C．	放电时负极反应为 $Zn\left(s\right)+2OH{ }^{-}\left(aq\right)-2e{ }^{-}=ZnO\left(s\right)+H_{2}O\left(l\right)$
D．	放电过程中 $O{H}^{-}$ 通过隔膜从负极区移向正极区

锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：
Zn(s)＋2MnO₂(s)＋H₂O(l)＝Zn(OH)₂(s)＋Mn₂O₃(s) 下列说法错误的是

A．电池工作时，锌失去电子，电解液内部OH^-向负极移动

B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)＋H2O（1）＋2e^－＝Mn2O3(s)＋2OH^－(aq)

C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g

据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：
2CH₃OH＋3O₂＋4OH^-2CO₃^2-＋6H₂O，则下列说法错误的是

A．放电时CH3OH参与反应的电极为正极

B．充电时电解质溶液的pH逐渐增大

C．放电时负极的电极反应式为：CH3OH－6e^－＋8OH^－＝CO3^2—＋6H2O

D．充电时每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子

被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．下图为氢氧燃料电池的结构示意图，

电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．试回答下列问题：
（1） 写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式： ___________                            。
（2）如果该氢氧燃料电池每转移0.1mol电子，消耗标准状况下___________L氧气。  
（3） 若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为___________________。 电池总离子反应方程式为_______________________________。

某锂电池的电池总反应为4Li＋2SOCl₂=4LiCl＋S＋SO₂，下列有关说法正确的是(　　)

A．锂电极作电池负极，放电过程中发生还原反应

B．1 mol SOCl2发生电极反应转移的电子数为4 mol

C．电池的正极反应为2SOCl2＋2e^－=4Cl^－＋S＋SO2

D．组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行