高中化学化学电源新型电池试题

铅蓄电池是可充电型电池，它的正负极极板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb+PbO₂+4H⁺+2SO2PbSO₄+2H₂O

请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：
(1) 该蓄电池放电工作时的负极材料是        ，用其电解氯化钠溶液，当阳极上收集到11.2L氯气时（标况下），理论上负极板的质量增加       g。
充电时，上图中A极应接直流电源的              (填“正极”或“负极”)。充电时A极的电极反应式是                            ;
(2) MnO₂的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO₄溶液。阴极的电极反应式　　     　 　。现以铅蓄电池为电源电解，当蓄电池中有0.4mol H⁺被消耗时，则电路中通过的电子的物质的量为    ，MnO₂的理论产量为　 　g。

根据题意完成下列方程式
（1）写出实验室制备氨气的化学方程式                              ；
（2）写出实验室制备Cl₂的离子方程式                      ；
（3）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃和KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为                    ；K₂FeO₄-Zn可组成碱电池，电池总反应式为：2Fe O₄^2-+8H₂O+3Zn=2Fe（OH）₃+3Zn（OH）₂+4OH^-。写出该电池的正极反应式                     ；

镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：
Cd(OH)₂+2Ni(OH)₂Cd+2NiO(OH)+2H₂O由此可知，该电池放电时的负极材料是

A．Cd(OH)2

B．Ni(OH)2

C．Cd

D．NiO(OH)

氢氧燃料电池是将H₂通入负极，O₂通入正极而发生电池反应的，其能量转换率高。
（1）若电解质溶液为KOH，其正极反应为____________________________，
负极反应为__________________________________________。
（2）若电解质溶液为硫酸，其正极反应为______________________，
负极反应为___                      ______________。
（3）若用氢氧燃料电池电解由NaCl和CuSO₄组成的混合溶液，其中c（Na⁺）=3c（Cu²⁺）=0.3mol·L^—1，取该混合液100mL用石墨做电极进行电解，通电一段时间后，在阴极收集到0.112L（标准状况）气体。计算：
①电解池阳极生成氯气的物质的量是          mol。
②氢氧燃料电池中转移的电子数目是      个
消耗H₂的质量是       g。（写出计算过程）（保留2位小数）

固体离子导体依靠离子迁移传导电流，Ag⁺离子可以在RbAg₄I₅晶体中迁移。下图是一种固体电池。空气中的O₂透过聚四氟乙烯膜与AlI₃反应生成I₂，Ag和I₂作用形成原电池。下列说法中错误的是

A．I2在石墨上被还原

B．石墨电极为负极，银电极为正极

C．Ag^+从负极向正极移动

D．银电极的电极反应是：Ag - e^—= Ag^+

据报道，以硼氢化合物NaBH₄（B元素的化合价为＋3价）和H₂O₂作原料的燃料电池，其负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO₂，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．电池放电时Na^+从a极区移向b极区

B．每消耗3 mol H2O2，转移的电子为3 mol

C．电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用

D．该电池的负极反应为

全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的 $S_8$ 材料，电池反应为： $16\text{Li}+x{S}_8=8\text{L}{\text{i}}_2{S}_x(2\le x\le 8)$ 。下列说法错误的是（    ）

A．	电池工作时，正极可发生反应： $\text{2L}{\text{i}}_2{S}_6\text{+2L}{\text{i}}^{+}\text{+2}{\text{e}}^{-}\text{=3L}{\text{i}}_2{S}_4$
B．	电池工作时，外电路中流过 $0.02\text{mol}$ 电子，负极材料减重 $0.14g$
C．	石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D．	电池充电时间越长，电池中 $\text{L}{\text{i}}_2{S}_2$ 的量越多

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

利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时 ${\mathrm{MV}}^{2+}/{\mathrm{MV}}^{+}$ 在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是（  ）

A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能

B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应 $H_2+{2\mathit{MV}}^{2+}{2H}^{+}+{2\mathit{MV}}^{+}$

C．正极区，固氮酶为催化剂， $N_2$ 发生还原反应生成 ${\mathit{NH}}_3$

D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

如图为某种甲醇燃料电池示意图，工作时电子移动方向如图所示，下列判断正确的是（ ）

A．X为氧气

B．电极A反应式：CH3OH-6e^-+H2O=CO2+6H^+

C．B电极附近溶液pH增大

D．电极材料活泼性：A＞B

下列电池属于二次电池的是

A． 锌银钮扣电池	B．氢氧燃料电池	C．铅蓄电池	D．锌锰干电池

 

已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池，铅蓄电池上的两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”，关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确的是

A．充电时作阳极，放电时作负极

B．充电时作阳极，放电时作正极

C．充电时作阴极，放电时作负极

D．充电时作阴极，放电时放正极

正、负极都是碳材料的双碳性电池，电池充、放电过程为2nC+LiA C_nA+LiC_n，充电时Li⁺、A^－分别吸附在两极上形成LiC_n和C_nA（如图所示），下列说法正确的是

A．a是电池的负极

B．放电时，A^－离子向b极移动

C．放电时，负极的电极反应式是nC－e^－＋A^－= CnA

D．充电时，电解质中的离子浓度保持不变

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^－

某CH₄燃料电池，工作环境是熔融的金属氧化物（MO），它能传导O^2－，有关CH₄燃料电池的说法中正确的是

A．电池内部电子从正极流向负极

B．负极电极反应式为：CH4－8e^－ + 10OH^－＝CO3^2-+ 7H2O

C．正极电极反应式为：O2 + 4e^－＝2O^2^－

D．每消耗22.4 L CH4，外线路中将通过8 mol电子