课时训练(十八)　原电池 化学电源-【赢在微点】2024高考化学大一轮复习顶层设计核心微练word（老高考）

课时训练(十八)　原电池　化学电源 　 A组·全员必做题 1.我国研发的刀片电池(比亚迪-中国)和方壳电池(宁德时代-中国)在世界锂电池领域占有重要地位,现在正在大力布局全固态电池与氢燃料电池的研发与推广。下列说法错误的是 (　　) A.锂电池属于二次电池,锂属于有色金属 B.锂离子电池的工作过程存在锂离子的吸附与脱嵌 C.全固态电池具有高安全性、高能量密度优势 D.氢燃料电池与太阳能电池的工作原理相同 解析　锂电池可充电,为二次充电电池,且锂金属为有色金属,A项正确。锂离子电池中,放电时负极的锂单质失电子转化为锂离子脱嵌,移动到正极被正极吸附,B项正确。由于固态电解质绝缘性好,不可燃、不挥发,即便发生了形变,也不会导致电解质外漏,再加上目前固态电池拥有更宽的温度工作范围,安全性高。固态电池没有电解液和隔膜,大幅度减小了固态电池的质量,同时直接使用金属锂来作负极,进一步减轻负极材料的用量,提升整个电池的能量密度,C项正确。太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。而燃料电池利用燃料发生氧化还原反应电子转移而产生电流,D项错误。 答案　D 2.(2023·郑州质检)某微生物燃料电池以对氯苯酚(分子式:C6H5OCl,用RCl表示)和醋酸钠为原料,其工作原理如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.工作时H+通过质子交换膜向左侧电极迁移 B.左侧电极反应式为C6H5OCl+2e-+H+C6H5OH+Cl- C.反应中1 mol CH3COO-参与放电可生成8 mol H+ D.放电后体系的pH降低 解析　根据图示可知醋酸根失去电子生成碳酸氢根,故右侧为负极,左侧为正极,工作时H+从负极移向正极,即H+通过质子交换膜向左侧电极迁移,A项正确。左侧电极上C6H5OCl得电子生成C6H5OH,反应式为C6H5OCl+2e-+H+C6H5OH+Cl-,B项正确。反应中CH3COO-参与放电的电极反应式为CH3COO--8e-+4H2O2HC+9H+,1 mol CH3COO-可生成9 mol H+,C项错误。1 mol CH3COO-参与反应生成9 mol氢离子,转移8 mol电子,故有8 mol氢离子通过质子交换膜移向正极;转移8 mol电子,正极4 mol C6H5OCl反应消耗4 mol H+,体系中正极和负极的氢离子浓度增大,放电后体系的pH降低,D项正确。 答案　C 3.某种钾⁃氧气可充电电池(示意图如图)的放电总反应为K+O2KO2。“界面”可阻止电解液的持续降解,电解质是一种只允许K+传导的有机溶剂。下列说法正确的是 (　　) A.KO2是负极产物 B.放电时,外电路每转移1 mol e-,正极区域质量增加32 g C.充电时,碳电极上发生还原反应 D.有效抑制氧气在电池中扩散,可极大延长钾⁃氧气电池的循环性能 解析　放电时,碳电极为正极,得电子发生还原反应,电极反应为K++O2+e-KO2,KO2是正极产物,A项错误;放电时,电极反应为K++O2+e-KO2,所以每转移1 mol e-,生成1 mol KO2,质量增加为m=nM=1 mol×71 g·mol-1=71 g,B项错误;充电时原电池的正负极分别与外加电源的正负极相接,充电时,碳电极为阳极,发生氧化反应,C项错误;充电时放出氧气,放电时消耗氧气,则有效抑制氧气扩散可延长K⁃O2电池的循环性能,D项正确。 答案　D 4.一种新型镁硫电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.该电池使用的是碱性电解质水溶液 B.中间的隔膜是阳离子交换膜 C.放电时,正极反应包括3Mg2++MgS8- 6e-4MgS2 D.充电时,电子从Mg电极流出 解析　放电时Mg电极为负极,发生氧化反应生成Mg2+,碱性电解质水溶液中会生成Mg(OH)2沉淀,降低电池效率,A项错误;放电时Mg电极发生氧化反应生成Mg2+,需要通过中间隔膜进入阳极区参与反应,故中间的隔膜是阳离子交换膜,B项正确;放电时为原电池,原电池正极发生得电子的还原反应,包括3Mg2++MgS8+6e-4MgS2,C项错误;充电时Mg电极为阴极,阴极上微粒得电子发生还原反应,即电子流入Mg电极,电子从硫电极流出,D项错误。 答案　B 5.(2023·成都诊断)钠离子电池易获取,正负极材料均采用铝箔(可减少铜箔用量),因此钠离子电池理论成本低于锂离子电池。现有一种正极材料为KFe2(CN)6,固体电解质为Na3PS4,负极材料为Na2Ti3O7的钠离子电池。下列有关叙述错误的是 (　　) A.正极KFe2(CN)6中Fe的化合价为+2、+3 B.放电时,正极可能发生Fe2(CN+e-Fe2(CN C