高中化学化学电源新型电池试题

阿波罗号宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H₂＋O₂＝2H₂O ，电解质溶液为KOH溶液，反应保持在较高温度，使H₂O蒸发，则下列叙述中正确的是（     ）                                       

A．此电池能发生蓝色火焰

B．H2为正极，O2为负极

C．工作时，电解质溶液的pH不断减小

D．电极反应分别为负极：2H2＋4 OH^――4e^－＝4 H2O；正极：O2＋2 H2O＋4e^－＝4 OH^－

肼（N₂H₄）—空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH
溶液。电池总反应为：N₂H₄＋O₂＝N₂↑＋2H₂O。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是

A．负极的电极反应式是：N2H4＋4OH^-－4e-＝4H2O＋N2↑
B．正极的电极反应式是：O2＋4H^＋＋4e^－＝2H2O
C．溶液中阴离子向正极移动	D．溶液中阴离子物质的量浓度基本不变

根据右图回答，下列说法不正确的是：

A．此装置用于电镀铜时，电解一段时间，硫酸铜溶液的浓度不变

B．燃料电池中正极反应为O2＋4e^－＋4H^＋＝2H2O

C．若a为粗铜，b为纯铜，该装置可用于粗铜的精炼

D．电子经导线流入a电极

直接NaBH₄/H₂O₂燃料电池(DBFC)的结构如右图，有关该电池的说法正确的是

A．电极B材料中包含MnO₂层，MnO₂可增强导电性
B．电池负极区的电极反应为：
BH₄+ 8OH—8e= BO+ 6H₂O
C．放电过程中，Na⁺从正极区向负极区迁移
D．在电池反应中，每消耗1L 6 mol/LH₂O₂溶
液，理论上流过电路中的电子为6N_A个

燃料电池是目前正在探索的一种新型电池，现在已经使用的氢氧燃料电池的基本反应是：x 极：O₂(g) + 2H₂O(l) + 4e^- ="=" 4OH^-   y极：2H₂(g) + 4OH^-- 4e^-="=" 4H₂O(l) 判断下列说法中正确的是 (     )

A．x极为电池的负极	B．x极附近溶液的pH值减小
C．y极发生氧化反应	D．电流由y极流向x极

近年来，科学家研制了一种新型的乙醇电池，它用酸性电解质（H⁺）作溶剂。电池总反应为：C₂H₅OH+3O₂=2CO₂+3H₂O，下列说法不正确的是

A．乙醇在电池的负极上参加反应	B．1mol CH3CH2OH被氧化转移6mol电子
C．在外电路中电子由负极沿导线流向正极	D．电池正极的电极反应为4H^++O2+4e^—→2H2O

近期因“召回门”而闹的沸沸扬扬的丰田Prius属第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低了汽油的消耗；在刹车和下坡时电动机处于充电状态。
   
(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C₈H₁₈计)和氧气充分反应，每生成1 mol水蒸气放热569.1 kJ。则该反应的热化学方程式为_________________________________。
(2)混合动力车的电动机目前一般使用的是镍氢电池，镍氢电池采用镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式是:
根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH将_______(填“增大”、“不变”或“减小”)，该电极的电极反应式为_________________。
(3)汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物，可通过如下反应降低其浓度：
CO(g)+1/2O₂(g) CO₂(g)。一定温度下达平衡时是一个常数。
①某温度下，在两个容器中进行上述反应，容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中的空格。   

容器编号	c(CO)／mol·L^-1	c (O2)／mol·L^-1	c (CO2)／mol·L^-1	v(正)和v (逆) 比较
I	2.0×10^-4	4.0×10^-4	4.0×10^-2	v(正)=v(逆)
Ⅱ	3.0×10^-4	4.0×10^-4	5.0×10^-2

    ②相同温度下，某汽车尾气中CO、CO₂的浓度分别为1.0×10^-5mol·L^-1和1.0×10^-4mol·L^-1。若在汽车的排气管上增加一个补燃器，不断补充O₂并使其浓度保持为1.0×10^-4mol·L^-1，则最终尾气中CO的浓度为_________mol·L^-1。

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：==

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）。

高铁电池的总反应为：
3Zn + 2K₂FeO₄ + 8H₂O3Zn(OH)₂ + 2Fe(OH)₃ + 4KOH
下列叙述错误的是                                                                                                 （   ）

A．放电时每转移6mol电子，负极有2mol K2FeO4被还原

B．充电时阴极反应为：Zn(OH)2 + 2e^—= Zn+ 2OH^—

C．放电时正极反应为：FeO+ 3e^—+ 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH^—

D．充电时Zn电极与外电源的负极相连

胶体燃料电池是电动车常用的四种蓄电池中的一种，该电池的总反应式为：
2PbSO₄ + 2H₂O Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄。下列说法正确的是

A．胶体能发生电泳是由于胶体带电

B．放电时，Pb为负极，电极反应式为Pb- 2e^− = Pb^2+

C．这种电池达到使用寿命之后可以随意丢弃，不会造成环境污染

D．利用这种电池电解精炼铜，当阴极析出0.64g铜时，该蓄电池中消耗H2SO4 0.02mol

由硫可制得多硫化钠Na₂S_x，x的值一般为2~6。当x=2时，多硫化钠称为过硫化钠。
Ⅰ．过硫化钠加入盐酸中有硫沉淀析出，写出该反应的化学方程式            ，该反应的还原产物是          。
Ⅱ．某些多硫化钠可用于制作蓄电池。下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的原理图。
电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜只允许钠离子通过。电池充、放电的化学反应方程式为：


（1）电池中的左侧“电极”的电极名称是        （填“正极”或“负极”）。
（2）放电过程中钠离子从       （选“左到右”或“右到左”）通过离子交换膜。
（3）写出充电过程中阳极的电极反应式                                  。

肼（N₂H₄）—空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。电池总反应为：N₂H₄＋O₂＝N₂＋2H₂O。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是

A．正极的电极反应式是：O2＋4H^＋＋4e^－==2H2O

B．溶液中阴离子向正极移动

C．负极的电极反应式是：N2H4＋4OH^－==4H2O＋N2↑＋4e^－

D．电解后电解质溶液的碱性增强

镍—镉可充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)，电解质溶液是KOH，放电时的电极反应式是：

Cd + 2OH^－－2e^－ ＝Cd(OH)₂；2NiO(OH) +2 H₂O+2e^－＝2 Ni(OH)₂+2OH^－
下列说法不正确的是（     ）

A．电池的总反应是：Cd +2NiO(OH) +2 H2O2 Ni(OH)2+ Cd(OH)2

B．电池充电时，镉元素被还原

C．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大

D．电池充电时，电池的负极和电源的负极相连接

以葡萄糖（C₆H₁₂O₆）为燃料的微生物燃料电池结构如图所示。认真观察分析图示信息，判断下列叙述正确的是

A．该电池能够在高温下工作

B．电池的正极反应为：O2 + 4e^- + 4H^+= 2H2O

C．放电过程中,H^+从正极区向负极区迁移

D．在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体