(练习)能力课时培优练(8) 突破新型化学电池-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1(人教版2019)

能力课时培优练(8)　突破新型化学电池 1．碳呼吸电池的原理如图所示，已知草酸铝[Al2(C2O4)3]难溶于水，则下列说法正确的是(　　) A．该装置将电能转变为化学能 B．正极的电极反应式为C2O－2e－ ===2CO2↑ C．每生成 1 mol Al2(C2O4)3，有 6 mol 电子流过负载 D．随着反应的进行草酸盐浓度不断减小 C　[该装置属于燃料电池，将化学能转变为电能，A错误；原电池正极上发生得电子的还原反应，正极的电极反应为2CO2＋2e－ ===C2O，B错误；每生成 1 mol Al2(C2O4)3，负极就有2 mol铝失电子，共失去6 mol 电子，所以有6 mol 电子流过负载，C正确；根据原电池正、负极反应可知，该电池总反应式：2Al＋6CO2===Al2(C2O4)3，从图示可知，随着反应的进行草酸盐浓度保持不变，D错误。] 2．(双选)硼氢化物NaBH4(B元素的化合价为＋3价)燃料电池(DBFC)，由于具有效率高、产物清洁无污染和燃料易于储存、运输等优点，被认为是一种很有发展潜力的燃料电池。其工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．电池的负极反应为BH＋2H2O－8e－===BO＋8H＋ B．放电时，每转移1 mol电子，理论上有1 mol Na＋透过Na＋选择透过性膜 C．电池放电时Na＋从b极区移向a极区 D．电极a发生氧化反应 BD　[由题图可知，电解质溶液呈碱性，负极发生氧化反应生成BO，电极反应式为BH＋8OH－－8e－===BO＋6H2O，A错误；原电池中的钠离子选择透过性膜只允许钠离子通过，每转移1 mol电子，为保持溶液呈电中性，理论上有1 mol Na＋透过选择透过性膜，B正确；原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，电极b为正极，电极a为负极，则Na＋从a极区移向b极区，C错误；电极b上H2O2发生还原反应生成OH－，电极a上发生氧化反应，D正确。] 3．一种新型可充电钠电池的工作原理如图所示，下列说法错误的是(　　) A．放电时，X极为负极 B．充电时，Na＋向Y极迁移 C．电极材料中，单位质量金属放出的电能：Na＜Li D．放电时，Y极反应式为CaFeO3＋Na＋＋e－===CaFeO2.5＋0.5Na2O B　[根据放电工作原理图可知，放电时，X极上Na失电子发生氧化反应为负极，A正确；充电时，原电池的负极X极连接电源的负极作阴极，则Na＋向X极迁移，B错误； Na和Li都失1个电子，则电极材料中，单位质量金属放出的电能：Na＜Li, C正确；放电时，正极Y极上发生还原反应：CaFeO3＋Na＋＋e－===CaFeO2.5＋0.5Na2O, D正确。] 4．水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。下列说法正确的是(　　) A．负极材料是银 B．负极的电极反应式为 2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O C．测量原理示意图中，电流从Cu经过导线流向Ag2O D．电池工作时，溶液中OH－向正极移动 B　[在该氧化还原反应中还原剂是铜，铜作负极，A错误；铜为负极、Ag2O为正极，负极的电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，电流从Ag2O经过导线流向铜，B正确，C错误；电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，D错误。] 5．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl­KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应式为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有关说法正确的是(　　) A．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2 B．放电过程中，Li＋向负极移动 C．每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g Pb D．常温下，在正、负极间接上电流表，指针不偏转 D　[正极发生还原反应，故为PbSO4＋2e－===Pb＋SO，A项错误；该放电过程为原电池放电，故阳离子向正极移动，B项错误；每转移0.1 mol电子，生成0.05 mol Pb为10.35 g，C项错误；常温下，电解质不能熔化，不能形成原电池，故指针不偏转，D项正确。] 6．我国科学家研发了一种水系可逆Zn­CO2电池，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液，充电、放电时，复合膜层间的H2O解离成H＋和OH－，工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．a膜是阴离子交换膜，b膜是阳离子交换膜 B．放电时负极的电极反应式为Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH) C．充电时多孔Pd纳米片附近p