第二节化学电源知识点题库

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 $\text{[math]}$ 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．

关于铅蓄电池的说法正确的是（）

A . 在放电时，正极发生的反应是 Pb（s）+SO₄²^﹣（aq）=PbSO₄（s）+2e^﹣ B . 在放电时，该电池的负极材料是铅板 C . 在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小 D . 在充电时，阳极发生的反应是 PbSO₄（s）+2e^﹣=Pb（s）+SO₄²^﹣（aq）

铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等，回答下列问题：

（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，铅在元素周期表的位置是第①周期、第②族；PbO₂的酸性比CO₂的酸性③（填“强”或“弱”）．
（2） PbO₂与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为④．
（3） PbO₂可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为⑤；PbO₂也可以通过石墨为电极，Pb（NO₃）₂与Cu（NO₃）₂的混合溶液为电解液电解制取，阳极发生的电极反应式为⑥，阴极上观察到得现象是⑦；若电解液中不加入Cu（NO₃）₂ ，阴极发生的电极反应式为⑧，这样做的主要缺点是⑨．
（4） PbO₂在加热过程发生分解的失重曲线如图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（即 $\text{[math]}$ ×100%）的残留固体．若a点固体组成表示为PbO_x或mPbO₂•nPbO，列式计算x值和m：n值⑩．

一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH₃CH₂OH﹣4e^﹣+H₂O═CH₃COOH+4H⁺ ．下列有关说法正确的是（）

A . 检测时，电解质溶液中的H⁺向负极移动 B . 若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气 C . 电池反应的化学方程式为：CH₃CH₂OH+O₂═CH₃COOH+H₂O D . 正极上发生的反应为：O₂+4e^﹣+2H₂O═4OH^﹣

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

A . 电子通过外电路从b极流向a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 . H⁺由a极通过固体酸电解质传递到b极

电子表和电子计算器的电源通常用微型银﹣锌电池，其电极分别为Ag₂O和Zn，电解质为KOH溶液，电极总反应为：Ag₂O+H₂O+Zn=Zn（OH）₂+2Ag．下列叙述正确的是（）

A . Zn是正极，Ag₂O是负极 B . Zn是负极，Ag₂O是正极 C . 工作时负极区溶液的pH增大 D . 工作时电子由Ag₂O极经外电路流向Zn极

写出锌锰干电池的电极反应方程式，碱性锌锰干电池的总反应：

2MnO₂+Zn+2H₂O═2MnO（OH）+Zn（OH）₂

负极：正极：．

铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni₂O₃+3H₂O $\text{[math]}$ Fe（OH）₂+2Ni（OH）₂ ，下列有关该电池的说法不正确的是（）

A . 电池的电解质溶液为碱性溶液，阳离子向正极移动 B . 电池放电时，负极反应为Fe+2OH^﹣﹣2e^﹣=Fe（OH）₂ C . 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D . 电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）₂+2OH^﹣﹣2e^﹣═Ni₂O₃+3H₂O

某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl₂被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )

A . a为正极，b为负极；NaClO和NaCl B . a为负极，b为正极；NaClO和NaCl C . a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl D . a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

下列有关电池的说法错误的是（）

A . 手机上用的锂离子电池属于二次电池 B . 铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C . 甲醇燃料电池可直接把化学能转化为电能 D . 铅蓄电池充电时，阳极的反应为：PbSO₄＋2H₂O－2e^-＝PbO₂＋SO₄^2-＋4H⁺

微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（）

A . 正极反应中有CO₂生成 B . 微生物促进了反应中电子的转移 C . 质子通过交换膜从负极区移向正极区 D . 电池总反应为C₆H₁₂O₆+6O₂=6CO₂+6H₂O

钼(Mo)是一种重要的过渡金属元素,工业上由钼精矿(主要成分是MoS₂)制备单质钼和钼酸钠晶体(Na₂MoO₄·2H₂O)的流程如下：

（1） Na₂MoO₄·2H₂O中Mo元素的化合价为；钼精矿焙烧的主要反应中，氧化剂和还原剂物质的量之比为。
（2）流程中由Na₂MoO₄溶液获得晶体的操作是、过滤、洗涤、干燥。加入Na₂CO₃溶浸时发生的主要反应的离子方程式为。
（3）操作1中，所得Na₂MoO₄溶液中含SO₄²⁺杂质，其中c(MoO₄²⁺)0.80mol/L，c(SO₄^2-)=0.04mol/L在结晶前需加入Ba(OH)₂固体以除去溶液中的SO₄^2-。当 BaMoO₄开始沉淀时，SO₄^2-的去除率是。[Ksp(BaSO₄)=1.1×10^-10、K_sp( BaMoO₄)=4.0×10^-8 ，溶液体积变化可忽略]
（4）工业上钼精矿在酸性条件下，加入NaNO₃溶液，也可以制备钼酸钠,该法的优点是。
（5）高纯Mo可用于制造电池级MoS₂ ， Li-MoS₂电池是一种性能优异的二次电池，其电池反应为：xLi+nMoS₂ $\text{[math]}$ Lix(MoS₂)_n ，该电池放电时正极反应为；充电时Li⁺移动方向为(填“由阳极移向阴极”或“由阴极移向阳极”)。

我国成功研制的一种新型可充放电AGDIB电池(铝-石墨双离子电池)采用石墨、铝锂合金作为电极材料，以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液。电池反应为C_xPF₆+Li_yAl=C_x+LiPF₆+Li_y-1+Al。放电过程如图，下列说法正确的是（）

A . B为负极，放电时铝失电子 B . 电解液可以用常规锂盐和水代替 C . 放电时A电极反应式为C_xPF₆+e^-=C_x+PF₆^- D . 放电时，若转移1mol电子，石墨电极上可增重7g

将两根Pt电极插入KOH溶液中，再向两极上分别通入甲烷和氧气就可构成

燃料电池。该电池中反应的化学方程式为：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O；关于此燃料电池的下列说法中，正确的是（）

A . 在燃料电池工作时，在装置内部可以看见淡蓝色火焰 B . 通入氧气的电极为负极 C . 通入甲烷的电极的电极反应式为：CH₄+ 10OH^－－ 8e^－= CO₃^2-+ 7H₂O D . 电池工作一段时间后，溶液的pH基本不变

钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na₂S_x)分别作为两个电极的反应物，固体Al₂O₃陶瓷(可传导Na⁺)为电解质，总反应为2Na+xS $\text{[math]}$ Na₂S_x ，其反应原理如图所示。下列叙述正确的是（）

A . 放电时，电极a为正极 B . 放电时，内电路中Na⁺的移动方向为从b到a C . 充电时，电极b的反应式为S_x^2--2e^-=xS D . 充电时，Na⁺在电极b上获得电子，发生还原反应

科学工作者研发了一种 SUNCAT的系统，借助锂循环可持续合成氨，其原理如下图所示。下列说法错误的是( )

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A . 过程I得到的Li₃N中N元素为—3价 B . 过程Ⅱ生成W的反应为Li₃N+3H₂O=3LiOH+NH₃↑ C . 过程Ⅲ中能量的转化形式为化学能转化为电能 D . 过程Ⅲ涉及的反应为4OH^－－4e^－＝O₂↑+2H₂O

电能是现代社会应用最广泛的能源之一。

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（1）某原电池装置如图所示。其中，Zn电极为原电池的极（填“正”或“负”），电极反应式是。Cu电极上发生的反应属于（填“氧化”或“还原”）反应。电子由极流出（Zn或Cu），电解质溶液中SO $\text{[math]}$ 移向（Zn或Cu）。
（2）下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是（填序号）。
①CaO+H₂O=Ca(OH)₂

②2H₂+O₂=2H₂O

③2FeCl₃+Cu=CuCl₂+2FeCl₂

炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含 $\text{[math]}$ )，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑，腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是（）

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A . 腐蚀过程中，负极是 $\text{[math]}$ ，发生电极反应： $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 失去电子经电解质溶液转移给C C . 正极的电极反应式为 $\text{[math]}$ D . C是正极， $\text{[math]}$ 在C表面上发生还原反应

按要求回答问题：

（1）以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为电极，稀 $\text{[math]}$ 为电解质溶液形成的原电池中：
① $\text{[math]}$ 向极移动（填“正”或“负”）。

②若有 $\text{[math]}$ 流过导线，则理论上负极质量减少g。

③若将稀硫酸换成浓硝酸，其负极的电极方程式为：。
（2）氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制使海水分解得到氢气的新技术。分解海水时，实现了从太阳能转变为化学能。生成的氢气用于燃料电池时，实现化学能转变为电能。分解海水的反应属于（填“放热”或“吸热”）反应。
（3）有人以化学反应： $\text{[math]}$ 为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它靠人体内血液中溶有一定浓度的 $\text{[math]}$ 进行工作。则原电池的负极材料是锌，发生的电极反应为。
（4）常温下，暴露在空气中的生铁容易发生吸氧腐蚀，请写出正极的电极反应式。

氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图1.通过控制开关连接K₁或K₂ ，可交替得到H₂和O₂_。

（1） ①制H₂时，连接，产生H₂的电极反应式是；
②改变开关连接方式，可得O₂_.结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：。
（2）用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐( $\text{[math]}$ )已成为环境修复研究的热点之一、Fe还原水体中 $\text{[math]}$ 的反应原理如图2所示。作负极的物质是，正极的电极反应式是。

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