(配套教参)第六章 专项提能特训(14) 新型化学电源强化练-【高考领航】2024高考化学大一轮复习教师用书word+课件PPT（新教材，人教版）

专项提能特训(14)　新型化学电源强化练 1．(2021·湖北适应性测试)研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。 下列说法错误的是(　　) A．加入HNO3降低了正极反应的活化能 B．电池工作时正极区溶液的pH降低 C．1 mol CH3CH2OH被完全氧化时有3 mol O2被还原 D．负极反应为CH3CH2OH＋3H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋ 解析：B　该电池的负极反应为CH3CH2OH＋3H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋，H＋向右移动通过质子交换膜，正极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。硝酸作正极反应的催化剂，加入催化剂可以降低正极反应的活化能，故A正确；正极反应虽然消耗H＋，但负极区生成的H＋移向正极区，负极区H＋的物质的量不变，由于生成了水，电池工作时正极区溶液的pH升高，故B错误；根据正负极电极反应可知，1 mol CH3CH2OH被完全氧化时有3 mol O2被还原，故C正确；负极反应为CH3CH2OH＋3H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋，故D正确。 2．(2022·天津和平二模)锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质溶液为LiClO4的乙二醇二甲醚(CH3OCH2CH2OCH3)溶液，总反应为xLi＋CFx===xLiF＋C，放电产物LiF沉积在正极，工作原理如图所示： 下列说法正确的是(　　) A．外电路电子由b流向a B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替 D．正极的电极反应式为CFx＋xe－＋xLi＋===xLiF＋C 解析：D　电解质溶液为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液，总反应为xLi＋CFx===xLiF＋C，负极为Li，负极上Li失电子生成Li＋，正极为CFx，正极反应为CFx＋xe－＋xLi＋===xLiF＋C。由上述分析可知，负极为Li，电子由负极经导线流向正极，即外电路电子由a流向b，故A错误；Li＋通过离子交换膜在正极上形成LiF，所以交换膜为阳离子交换膜，故B错误；Li是活泼金属，能与乙醇反应，所以不能用LiClO4的乙醇溶液代替，故C错误；由分析可知，正极的电极反应式为CFx＋xe－＋xLi＋===xLiF＋C，故D正确。 3．(2022·辽宁大连期末)中国科研工作者研制出基于PANa(聚丙烯酸钠)电解质的Zn/NiCo-LDMH可充电电池，该电池具有高容量和超长循环稳定性。电池反应为5Zn＋6CoOOH＋4NiOOH＋5H2O5ZnO＋6Co(OH)2＋4Ni(OH)2。PANa是一种超强吸水聚合物，吸收大量Zn(CH3COO)2和KOH溶液作为水和离子含量调节剂形成水凝胶电解质，示意图如图。下列说法错误的是(　　) A．PANa是一种有机高分子聚合物，在水溶液中不会发生电离 B．PANa具有超强吸水性可避免电池充放电过程中因失水使离子导电率下降 C．放电时，负极附近pH减小 D．充电时，阳极反应为3Co(OH)2＋2Ni(OH)2－5e－＋5OH－===3CoOOH＋2NiOOH＋5H2O 解析：A　PANa在水溶液中电离出聚丙烯酸根离子和Na＋，应为离子化合物，A项错误；PANa是一种超强吸水聚合物，具有超强吸水性，可避免电池充放电过程中因失水使离子导电率下降，B项正确；分析题给电池反应，放电时，Zn的化合价升高，失去电子，作负极，电极反应为Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，负极附近OH－浓度降低，pH减小，C项正确；充电时，Co(OH)2和Ni(OH)2在阳极失去电子得到CoOOH和NiOOH，D项正确。 4．(2022·海南三亚期末)微生物电池是在微生物作用下将化学能转化为电能的装置。利用微生物电池处理含铬废水可以回收铬，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．a电极为电池负极 B．b极的电极反应为Cr3＋＋3H2O===Cr(OH)3＋3H＋ C．每处理1 mol Cr2O，a电极上会生成1.5 mol CO2 D．反应完毕后溶液的pH会升高 解析：B　a电极上CH3COOH转化为CO2，该过程C元素的化合价上升，发生氧化反应，则a电极为电池负极，A正确；由图可知，b电极Cr2O得电子生成Cr3＋，电极反应为Cr2O＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O，B错误；1 mol Cr2O转化为Cr3＋，得到6 mol电子，每生成1 mol二氧化碳失去4 mol电子，故处理1 mol Cr2O，a电极上会生成1.5 mol CO2，C正确；由图中信息可知，电池工作时，负极发生的反应为CH3COOH－8e－＋2H2O===2CO2↑＋8H＋，N极上的反应为Cr2O＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O，根据得失电子守恒，反应后溶液中