高中化学化学电源新型电池试题

二氧化锰是制造锌锰干电池的基本原料，普通锌锰干电池的电池反应式为：
2MnO₂+Zn+2H₂O=2MnOOH+Zn(OH)₂。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如下（软锰矿中所有金属元素在酸性条件下均以阳离子形式存在）：

某软锰矿的主要成分为MnO₂，还含Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.24%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH及部分硫化物的K_sp（均为25℃时）见下表，回答下列问题：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mn(OH)2	Cu(OH)2	Zn(OH)2
pH	5.2	3.2	9.7	10.4	6.7	8.0
沉淀物	CuS	ZnS	MnS	FeS
Ksp	8.5×10^－^45	1.2×10^－^23	1.4×10^－^15	3.7×10^－^14

（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO₂还原为MnSO₄，酸浸时发生的主要化学方程式为：
                       。
（2）滤渣A的主要成分为                    。
（3）加入MnS的目的是除去           杂质。
（4）碱性锌锰电池中，MnO₂参与的电极反应式为               。
（5）从废旧碱性锌锰电池中可回收利用的物质有            （写两种）。

有一合金由X、Y、Z、W四种金属组成，若将合金放入盐酸中只有Z、Y能溶解；若将合金置于潮湿空气中，表面只出现Z的化合物；若将该合金做阳极，用X盐溶液作电解液，通电时四种金属都以离子形式进入溶液中，但在阴极上只析出X。这四种金属的活动性顺序是（ 　）

A．Y＞Z＞W＞X	B．Z＞Y＞W＞X
C．W＞Z＞Y＞X	D．X＞Y＞Z＞W

据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车已在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，电解液中的KOH的物质的量不变

C．电解质溶液中的OH^－向负极移动

D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24LCl2(标准状况)时，有0.1mol电子转移

列关于化学电源的叙述错误的是

A．铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板是负极板

B．普通锌锰干电池中碳棒为正极

C．氢氧燃料电池的正极是通入氧气的那一极

D．碱性锌锰干电池的比能量和储存时间比普通锌锰干电池高

用铂电极(惰性)电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H₂和O₂的是

A．稀NaOH溶液

B．HCl溶液

C．CuSO4溶液

D．NaCl溶液

镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按右式进行：Cd+2NiOOH+2H₂OCd(OH)₂+2Ni(OH)₂由此可知，该电池充电时在阴极上发生反应的是

A．Ni(OH)2

B．Cd(OH)2

C．Cd

D．NiOOH

请按要求写出下列反应方程式：
（1）请写出下列溶液水解(或双水解)的离子反应方程式：
①次氯酸钠溶液：             
②泡沫灭火器工作原理：             
③氯化铁溶液与偏铝酸钾溶液混合：             
（2）请写出酸性条件下氢氧燃料电池的电极反应方程式：
负极：                           
正极：                           

右图为铅蓄电池的示意图。下列说法正确的是

A．放电时，N为负极，其电极反应式为： PbO2+SO4^2^－+4H^＋+2e^－=PbSO4+2H2O

B．放电时，c(H2SO4)不变，两极的质量增加

C．充电时，阳极反应式为：PbSO4+2e^－= Pb+SO4^2^－

D．充电时，若N连电源正极，则该极生成PbO2

某固体酸燃料电池以Ca（HSO₄）₂固体为电解质传递H⁺，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H₂+O₂=2H₂O，下列有关说法正确的是      （   ）

A．H^+由a极通过固体酸电解质传递到b极

B．b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e^-=4OH^-

C．每转移0．1mol电子，消耗1．12L的H2

D．电子通过外电路从b极流向a极

在100 mLH₂SO₄和CuSO₄的混合液中，用石墨作电极电解一段时间，两极均收到2.24L气体（标准状况），则原混合液中，Cu²⁺的物质的量浓度为（   ）                        
A．1mol?L^―1        B．2mol?L^{―1          C}．3 mol?L^―1       D．4 mol?L^―1

如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入一个生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是

A．生铁块中的碳是原电池的正极

B．红墨水柱两边的液面变为左低右高

C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e^－===Fe^2^＋

D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀

如氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是

A．a极是负极	B．正极的电极反应是：O2+2H2O+4e^-=4OH^-
C．电子由a通过灯泡流向b	D．氢氧燃料电池是环保电池

2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200^oC左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C₂H₅OH +3O₂ =2CO₂ +3H₂O，电池示意如图：

（1）_________极（填a或b）为电池的负极，电池工作时电流方向为______________；
（2）写出电池正极反应方程式___________________；
（3）电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有________mol电子转移。

下图所示的四个容器中分别盛有不同的溶液，除a、b外，其余电极均为石墨电极。甲为铅蓄电池，其工作原理为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄2PbSO₄+2H₂O，其两个电极的电极材料分别为PbO₂和Pb。闭合K，发现g电极附近的溶液先变红，20min后，将K断开，此时c、d两极上产生的气体体积相同；据此回答：

（1）a电极的电极材料是             （填“PbO₂”或“Pb”）。
（2）丙装置中发生电解的总反应方程式为                    。
（3）电解20min时，停止电解，此时要使乙中溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质及其物质的量
是           。
（4）20min后将乙装置与其他装置断开，然后在c、d两极间连接上灵敏电流计，发现电流计指针偏转，则此时c电极为          极，d电极上发生反应的电极反应式为            。
（5）电解后取a mL丁装置中的溶液，向其中逐滴加入等物质的量浓度的CH₃COOH溶液，当加入b mL CH₃COOH溶液时，混合溶液的pH恰好等于7（体积变化忽略不计）。已知CH₃COOH的电离平衡常数为1.75×10^-5，则a/b =              。

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（   ）

A．PbO2是电池的负极

B．负极的电极反应式为：Pb + SO－ 2e^—PbSO4↓

C．PbO2得电子，被氧化

D．电池放电时，溶液酸性增强