2023年高考化學考試問題:化學電源的發展

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2023年高考化學考點試題學電源發展

　　選擇題

　　1.已知空氣-鋅電池的電極反應是

　　鋅片：Zn 2OH--2e-===ZnO H2O

　　石墨：2(1)O2 H2O 2e-===2OH-

　　判斷鋅片是(　　)。

　　A.負極，氧化 B.負極，還原

　　C.正極，氧化 D.做正極，還原

　　2.日常使用的干電池電極為碳棒和鋅皮，糊狀NH4Cl和ZnCl2.電解質(包括添加)MnO2氧化吸收H2)電極反應可以簡化為Zn-2e-===Zn2 ;2NH4( ) 2e-===2NH3 H2.根據上述敘述判斷以下說法是正確的(　　)。

　　A.鋅是干電池中的正極，碳是負極

　　B.當干電池長時間連續工作時，內部糊狀物可能會流出腐蝕電器

　　C.當干電池工作時，電流從鋅極通過外極

　　D.干電池可以實現化學能向電能和電能向化學能的轉化

　　3.燃料電池的突出優點是直接將化學能轉化為無熱能中間形式的電能。如甲烷燃料電池，其電極反應：負極：CH4 10OH--8e-===CO3(2-) 7H2O。正極：2O2 8e- 4H2O===8OH-。若反應獲得27 g電池中電子轉移的水量為(　　)。

　　A.1 mol B.2 mol C.4 mol D.6 mol

　　4.圖2-2-8為番茄電池，以下說法正確(　　)。

　　A.一段時間后，鋅片的質量會變小

　　B.藍色出現在銅電極附近

　　C.銅通過導線流向鋅

　　D.鋅電極是電池的正極

　　5.氫氧燃料電池可用于航天飛機，其反應原理圖如圖2-2-9所示。以下關于氫氧燃料電池的說法是正確的(　　)。

　　A.電池工作時，電能轉化為化學能

　　B.電池中的電極a是正極

　　C.電子通過電極B通過導線流向電極a

　　D.電池總反應：2H2 O2===2H2O

　　6.鉛電池的兩極分別是Pb、PbO2.電解質溶液為H2SO4.電池放電的反應是Pb PbO2 2H2SO4===2PbSO4 2H2O，以下電池放電分析正確(　　)。

　　A.Pb氧化正極

　　B.電子從PbO2 流向外電路

　　C.SO4(2-)向PbO2處移動

　　D.電解質溶液pH不斷增大

　　7.乙醇俗稱酒精，具有無毒、易儲存、原料來源廣泛等優點。與甲醇燃料電池相比，乙醇燃料電池在安全性方面具有很大的優勢。乙醇燃料電池的總反應類型： C2H5OH 3O2―→2CO2 3H2O。以下說法不正確(　　)。

　　A.C2H5OH參與電池負極反應

　　B.1 mol乙醇氧化轉移6 mol電子

　　C.在外電路中，電子從負極沿導線流向正極

　　D.電池正極電子物質是電子物質O2

　　8.中國第一個海洋電池以鋁板為負極，鉑網為正極，海水為電解質溶液，空氣中的氧氣與鋁反應產生電流。電池的總反應是4Al 3O2 6H2O===4Al(OH)3。 以下說法不正確(　　)。

　　A.正極反應為O2 2H2O 4e-===4OH-

　　B.電池工作時，電流從鋁電極沿導線流向鉑電極

　　C.以網狀鉑為正極，可增加與氧氣的接觸面積

　　D.電池通常只需更換鋁板即可繼續使用

　　9.一種新型燃料電池，一極進入空氣，另一極進入丁烷氣體；電解質與氧化鈦混合(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體可以在熔化狀態下傳導O2-。下面對電池的說法是正確的(　　)。

　　A.熔化電解質中，O2-從負極移動到正極

　　B.電池的總反應是2C4H10 13O2===8CO2 10H2O

　　C.進入空氣的極是正極，電極反應為O2 4e-===2O2-

　　D.進入丁烷的一極是正極，電極反應為C4H10 26e- 13O2-===4CO2 5H2O

　　10.鎂燃料電池以鎂合金為電池一極，另一極充滿過氧化氫。電解質溶液為酸化氯化鈉溶液，放電時總反應為Mg 2H H2O2===Mg2 2H2O。關于電池的說法是正確的(　　)。

　　A.鎂合金作為電池的負極，發生還原反應

　　B.放電時H2O2正極得電子，還原

　　C.負反應為Mg-2e-===Mg2

　　D.放電時，正極附近的溶液酸增強

　　非選擇題

　　11.鉛電池是化學電源，其電極材料是Pb和PbO2.電解質為硫酸，放電時電池的總反應是Pb PbO2 2H2SO4===2PbSO4 2H2O。根據上述信息回答以下問題：

　　(1)電池的負極材料是__________。

　　(2)放電時正極反應________________________________________________________________________

　　(3)放電時，電解質溶液pH________(填寫增加、減少或不變)。

　　(4)電解質溶液中的陰離子在放電時移動________極。

　　(5)電流方向從________極流向________極。

　　12.鎳氫電池是一種新型的可充電電池，它可以取代會產生鎘污染的鎳鎘電池。鎳氫電池的總反應類型：1/2H2 NiO(OH)放電充電Ni(OH)2.根據這種反應判斷，以下描述是不正確的(　　)。

　　A.當電池放電時，電池負極周圍的溶液pH不斷增大

　　B.當電池放電時，鎳被恢復

　　C.電池充電時，電能轉化為化學能

　　D.當電池放電時，H2是負極

　　13.微紐扣電池是現代生活中廣泛使用的銀鋅電池，其電極是Ag2O和Zn，電解質溶液為KOH電極反應分別為溶液Zn 2OH--2e-===ZnO H2O，Ag2O H2O 2e-===2Ag 2OH-，電池總反應為Ag2O Zn===2Ag ZnO。根據上述反應，以下描述是正確的(　　)。

　　A.電池負極區溶液在使用過程中pH增大

　　B.在使用過程中，電子由Ag2O極經外電路流向Zn極

　　C.在使用過程中，Zn電極恢復反應，Ag2O氧化反應發生在電極上

　　D.外電路每通過0.2 mol理論上，電子和正極的質量減少了1.6 g

　　14.如圖2-2-10所示，是某公司批量生產筆記本電腦使用的甲醇燃料電池的結構示意圖。 甲醇在催化劑的作用下提供質子(H )和電子一起，電子通過外電路和質子通過內電路到達另一極與氧氣反應，電池總反應為2CH3OH 3O2===2CO2 4H2O。以下關于電池的說法是錯誤的(　　)。

　　A.右側的電極是電池的負極，b空氣進入地方

　　B.左邊的電極是電池的負極，a甲醇通入

　　C.電池負極反應為2CH3OH 2H2O-12e-===2CO2 12H

　　D.電池正極反應為3O2 12H 12e-===6H2O

　　15.高速鐵路電池是一種新型的可充電電池。與普通高能電池相比，該電池能長期保持穩定的放電電壓。高速鐵路電池的總反應為3Zn 2K2FeO4 8H2O

　　放電充電3Zn(OH)2 2Fe(OH)3 4KOH。下下描述不正確(　　)。

　　A.負極反應為放電Zn-2e— 2OH—===Zn(OH)2

　　B.正極反應為2FeO4(2-) 8H2O 6e-===2Fe(OH)3 10OH-

　　C.每次轉移3次放電 mol電子，正極有1 mol K2FeO4被氧化

　　D.放電時，正極附近溶液的堿性增強

　　16.隨著時間的推移，銀器皿的表面逐漸變黑。這是因為硫化銀的產生。有些人設計用原電池原理去除它。處理方法是將一定濃度的鹽溶液放入鋁容器中，然后將變黑的銀器浸泡在溶液中。放置一段時間后，黑色會褪色，銀不會丟失。試著回答：在原電池反應中，

　　(1)負極反應為___________________________________________________________;

　　正極反應為_______________________________________________________________。

　　(2)反應過程中產生臭雞蛋氣味的氣體，原電池總反應方式為______________ __________________________________________________________。

　　17.清潔金屬片Fe、Zn、A、B分別與Cu將電線連接到適當的電解質溶液中。試驗并記錄電壓表指針的移動方向和讀數如下表所示：

　　以下填空工作應根據實驗記錄完成：

　　(1)構成兩個電極的金屬活性差越大，電壓表讀數越多__________(填大或小)。

　　(2)Zn、A、B三種金屬活性由強到弱的順序是________________。

　　(3)Cu與A組成的原電池，__________這個電極的反應式為負極________________________。

　　參考答案：

　　1.A　2.B

　　3.C　分析：每次轉移8 mol電子，有3 mol水生成，現在生成1.5 mol 水，轉移電子4 mol。

　　4.A　5.D　6.D

　　7.B　分析：由得失電子守恒，1 mol當乙醇氧化時，氧氣轉移12 mol乙醇也應轉移12 mol電子。

　　8.B　9.BC　10.BC

　　11.(1)Pb

　　(2)PbO2 SO4(2-) 4H 2e-===PbSO4 2H2O

　　(3)增大　(4)負　(5)正　負

　　12.A　分析：可通過電池總反應獲得，放電時，H2.氧化反應發生在負極:1/2H2-e- OH-===H2O，此時負極區pH減小。也可采用排除法，NiO(OH)中Ni的化合價為 3，Ni(OH)2中Ni的化合價為 2.可以看出，放電時的化學合價降低并恢復；充電電池充電時，電能轉化為化學能，放電時，化學能轉化為電能；鎳氫電池放電時，氫作為負極。

　　13.D

　　14.A　分析：根據電池示意圖，左側電極失去電子，應為電池負極，a氣體應為甲醇，右側電極為電池正極，b氣體應該是空氣，所以A項是錯誤的。

　　15.C　分析:高鐵電池放電(原電池)時的負極反應為3Zn 6OH—-6e—===3Zn(OH)2.正極反應為2FeO4(2-) 8H2O 6e-===2Fe(OH)3 10OH-，因此，不難分析答案C。

　　16.(1)2Al-6e-===2Al3 　3Ag2S 6e-===6Ag 3S2-

　　(2)3Ag2S 2Al 6H2O===6Ag 2Al(OH)3 3H2S↑

　　分析：鋁作負極，Ag2S從黑色褪去，銀色不會損失可以看出，Ag2S通過電化學反應生成Ag，正極反應為3Ag2S 6e-==6Ag 3S2-負極反應為2Al-6e-==2Al3 。

　　17.(1)大 　(2)Zn>B>A

　　(3)Cu　Cu-2e-===Cu2

　　分析:從銅鋅和銅鐵兩種原電池可以看出，活性差越大，電壓表示越大。在原電池中，電子流向為負流向正極，Cu與A組成的原電池，Cu負極，氧化反應；Cu由B組成的原電池，B負極，活潑：B>A。

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