1、【 精品教育资源文库 】 新型化学电源的原理分析 专题训练 1.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。该电池以 Ca 为负极，熔融无水 LiCl KCl混合物作电解质，结构如图所示。正极反应式为 PbSO4 2Li 2e =Li2SO4 Pb。下列说法不正确的是 ( ) A放电过程中， Li 向正极移动 B常温下电解质是不导电的固体，电池不工作 C每转移 0.1 mol电子，理论上生成 20.7 g Pb D该电池总反应为 PbSO4 2LiCl Ca=CaCl2 Li2SO4 Pb 答案 C 解析 原电池放电过程中，阳离子 向正极移动， A 正确；根据信息可知，此电池为热激活电池，常温下电
2、解质是不导电的固体，电池不工作， B 正确；根据正极反应式 PbSO4 2Li 2e =Li2SO4 Pb 可知，每转移 0.1 mol电子，理论上生成 10.35 g Pb， C 错误；该电池以 Ca为负极，负极反应式为 Ca 2e =Ca2 ，故该电池总反应为 PbSO4 2LiCl Ca=CaCl2 Li2SO4 Pb， D正确。 2将反应 2Fe3 2I 2 I2设计成如图所示的原电池。下列判断正确的是 ( ) A反应开始时 ，乙中电极反应式为 2I 2e =I2 【 精品教育资源文库 】 B反应开始时，甲中石墨电极上发生氧化反应 C电流表指针为零时，两池溶液颜色不再改变 D平衡时甲
3、中溶入 FeCl2固体后，乙中的石墨电极为负极 答案 C 解析 由电池总反应式可知，反应开始时，乙中 I 发生氧化反应生成 I2，则电极反应式为 2I 2e =I2， A 错误；反应开始时，甲中 Fe3 在石墨电极上发生还原反应生成 Fe2 ， B错误；电流表指针为零时，反应达到平衡，乙中含有 I2，溶液呈黄色；甲中含有 Fe3 ，溶液呈黄色，它们的浓度不再改变， C 正确；甲中溶入 FeCl2固体后，题述平衡逆向移动，则 Fe2 失电子生成 Fe3 ，此时甲中石墨电极为负极，乙中石墨电极为正极， D错误。 3 (双选 )某电池以 K2FeO4和 Zn 为电极材料， KOH 溶液为电解质溶液。
4、下列说法正确的是 ( ) A Zn为电池的负极 B正极反应式为 2FeO24 10H 6e =Fe2O3 5H2O C该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D电池工作时 OH 向负极迁移 答案 AD 解析 依据化合价升降判断， Zn只能失电子，为电池的负极材料， K2FeO4为正极材料， A正确；电解质溶液为 KOH 溶液，则正极反应式为 2FeO24 6e 8H2O=2Fe(OH)3 10OH ， B错误；由题意可知放电时总反应方程式为 2K2FeO4 3Zn 8H2O=2Fe(OH)3 3Zn(OH)2 4KOH，电解质溶液浓度增大， C错误；原电池工作时 OH 向负极迁移， D正确。 4
5、2017 天津和平区期末 锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是 ( ) A正极区产生的 LiOH可回收利用 B电池中的有机电解液 可以用稀盐酸代替 C该电池放电时，正极的反应式为 O2 4H 4e =2H2O D该电池充电时，阴极发生氧化反应： Li e =Li 【 精品教育资源文库 】 答案 A 解析 金属 Li 在负极发生氧化反应生成 Li ， Li 向正极移动，与正极区生成的 OH 结合形成 LiOH，从分离出的 LiOH 中可以回收 Li 而循环使用，故正极区产生的 LiOH 可回收利用， A 正确； Li 能与盐酸反应生成 H2，故电池中的有
6、机电解液不能用稀盐酸代替， B 错误；该电池放电时， O2在正极得电子发生还原反应生成 OH ，电极反应式为 O2 2H2O 4e =4OH ， C错误；该电池充电时，阴极上 Li 得电子发生还原反应，电极反应式为 Li e =Li，D错误。 5装置 ( )为铁镍 (FeNi)可充电电池： Fe NiO2 2H2O放电充电Fe(OH)2 Ni(OH)2；装置 ( )为电解示意图。当闭合开关 K时， Y附近溶液先变红。下列说法正确的是 ( ) A闭合 K时， X 极的电极反应式为 2H 2e =H2 B闭合 K时， A 极的电极反应式为 NiO2 2e 2H =Ni(OH)2 C给装置 ( )充
7、电时， B极参与反应的物质被氧化 D给装置 ( )充电时， OH 通过阴离子交换膜移向电极 A 答案 D 解析 闭合 K 时，装置 ( )为电解池，电极 Y 附近溶液先变红，说明电极 Y 附近有 OH生成，则 Y为阴极， X为阳极，故 A是正极， B是负极。闭合 K时， X是阳极，阳极上 Cl 失去电子被氧化为 Cl2，电极反应式为 2Cl 2e =Cl2 ， A错误；闭合 K时， A是正极，发生还原反应，因交换膜为阴离子交换膜，故通过交换膜的离子为 OH ，所以 A 极的电极反应式为 NiO2 2e 2H2O=Ni(OH)2 2OH ， B 错误；电池充电时，原来的负极 B 与外加电源的负极
8、相连作阴极，发生还原反应， C 错误；电池充电时，原来的正极 A 与外加电源的正极相连作阳极，故 OH 通过阴离子交换膜向电极 A(即阳极 )移动， D正确。 6 2017 河北衡水中学摸底 为解决淀粉厂废水中 BOD严重超标的问题，有人设计了电化学降解法。如图是利用一种微生物将废水中有机物 主要成分是 (C6H10O5)n的化学能转化为电能的装置，下列说法中正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A N极是负极 B该装置工作时， H 从右侧经阳离子交换膜移向左侧 C负极的电极反应为 (C6H10O5)n 7nH2O 24ne =6nCO2 24nH D物质 X是 OH 答案 C 解析
9、由图可知， O2在 N极发生还原反应生成 X，则 N极是正极， A错误；放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故 H 从左侧经阳离子交换膜移向右侧， B错误；由图可知， M 电极上有机物 主要成分是 (C6H10O5)n在微生物作用下生成 H ，则电极反应式为 (C6H10O5)n 7nH2O 24ne =6nCO2 24nH ， C正确； O2在正极得电子被还原，与迁移来的 H 结合生成 H2O，电极 反应式为 O2 4H 4e =2H2O，故物质 X是 H2O， D 错误。 7硼化钒 (VB2)空气电池是目前储电能力最强的电池，电池结构示意图如下，该电池工作时总反应为 4
10、VB2 11O2=4B2O3 2V2O5，下列说法正确的是 ( ) A电极 a为电池负极，发生还原反应 B每消耗 1 mol VB2转移 6 mol电子 C电池工作时， OH 向电极 a 移动 D VB2极发生的电极反应式为 2VB2 22OH 22e =V2O5 2B2O3 11H2O 答案 D 解析 由题图可知，空气通入电极 a，显 然电极 a为正极，发生还原反应， A错误； 4 mol VB2发生反应时消耗 11 mol O2，同时转移 44 mol 电子，故消耗 1 mol VB2时转移 11 mol 电【 精品教育资源文库 】 子， B错误；电池工作时，阴离子 (OH )向负极 (
11、VB2极 )移动， C错误；正极反应式为 O2 2H2O 4e =4OH ，用总反应式减去正极反应式的 11倍即得负极反应式，故 VB2在负极上发生氧化反应，电极反应式为 2VB2 22OH 22e =V2O5 2B2O3 11H2O， D正确。 8 2018 安徽省 “ 江南十校 ” 联考 高铁电池是一种可充电 电池，负极材料是 Zn，氧化产物是 Zn(OH)2，正极材料是 K2FeO4(易溶盐 )，还原产物是 Fe(OH)3，电解质溶液是 KOH 水溶液。下列有关说法正确的是 ( ) A高铁电池放电时，正极反应式为 Zn 2OH 2e =Zn(OH)2 B高铁电池充电时，阴极反应式为 Fe
12、(OH)3 5OH 3e =FeO24 4H2O C高铁电池放电时的总反应为 2FeO24 8H2O 3Zn=2Fe(OH)3 3Zn(OH)2 4OH D高能碱 性电池的工作电压比高铁电池更稳定 答案 C 解析 放电时，正极发生还原反应，应是 FeO24 得电子，故 A 错误；充电时，阴极发生还原反应，应是 Zn(OH)2 得电子，故 B 错误；高铁电池放电时的总反应为 2FeO24 8H2O3Zn=2Fe(OH)3 3Zn(OH)2 4OH ，故 C正确；根据题图可知，高铁电池的工作电压比高能碱性电池更稳定，故 D错误。 9用吸附了 H2 的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列
13、说法正确的是( ) 【 精品教育资源文库 】 A电池总反 应式为 H2 2NiO(OH)充电放电2Ni(OH)2 B放电时，甲电极为负极， OH 移向乙电极 C放电时，乙电极反应为 NiO(OH) H2O e =Ni(OH)2 OH D充电时，甲电极与直流电源的正极相连 答案 C 解析 放电时， H2 在甲电极放电，负极的电极反应式为 H2 2OH 2e =2H2O，正极的电极反应式为 2NiO(OH) 2H2O 2e =2Ni(OH)2 2OH ，则两式相加得总反应式： H22NiO(OH)放电充电2Ni(OH)2，故 A 错误；放电时，该电池为原电池，甲电极为负极，电解质溶液中阴离子向负
14、极移动，所以 OH 向负极甲电极移动，故 B错误；放电时，乙电极为正极，得电子发生还原反应，电极反应式为 NiO(OH) H2O e =Ni(OH)2 OH ，故 C 正确；放电时，氢气在甲电极发生氧化反应，甲电极作负极，充电时，甲电极发生还原反应，作阴极，应与电源的负极相连，故 D 错误。 10如图装置甲是某可充电电池的示意图，该电池放电的化学方程式为 2K2S2 KI3=K2S4 3KI，图中的离子交换膜只允许 K 通过， C、 D、 F均为石墨电极， E为铜电极。工作一段时间后，断开 K，此时 C、 D两电极产生的气体体积相同， E电极质量减少 1.28 g。 【 精品教育资源文库 】 (1)装置甲的 A电极为电池的 _极，电解质的 K 从离子交换膜的 _(填 “ 左侧 ” 或 “ 右侧 ” ，下同 )向离子交换膜的 _迁移； B 电极的电极反应式为_。 (2)装置乙中 D电极析出的气体是 _，体积为 _ mL(标准状况 )。 答案 (1)负 左侧 右侧 I3 2e =3I (2)H2(或氢气 ) 224 解析 (1)由 E电极 (铜 )的质量减少可知 E为阳极，则 F为阴极， A为负极， B为正极， C为阳极， D为阴极。原电池中阳离子从负极移向正极，即 K 由左侧透过离子交换膜移向右侧。根据电池放电的化学方程式知， I3 在正极得电子发生还原反应，生成 I 。
