热点08 新型化学电源及分析（Word练习）-【优化指导】2024高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

热点八　新型化学电源及分析 1．(2023·辽宁鞍山二模)甲酸钠燃料电池是一种膜基碱性电池，提供电能的同时可以获得烧碱，其工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．CEM隔膜为质子交换膜 B．甲为电池负极，电极反应为HCOO－－e－＋H2O===H2CO3＋H＋ C．电池在工作时，乙极附近溶液pH增大 D．单位时间内甲极产生的H2CO3与乙极消耗的O2物质的量之比为4∶1 C　解析：该装置同时可以获得烧碱，则钠离子应与氢氧根离子结合，若为质子交换膜(只允许氢离子自由通过)，则钠离子与正极生成的氢氧根离子不能接触，无法得到NaOH，A错误；乙电极上氧气得电子，甲电极上HCOONa失电子生成碳酸：HCOO－－2e－＋H2O===H2CO3＋H＋，B错误；电池在工作时，乙极发生反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，电极附近溶液氢氧根离子浓度增大，pH增大，C正确；正极消耗1 mol氧气转移4 mol电子，负极生成2 mol碳酸，则单位时间内甲极产生的H2CO3与乙极消耗的O2物质的量之比为2∶1，D错误。 2．某钠­空气水电池的充、放电过程原理示意图如图所示，下列说法正确的是(　　) A．放电时，电子由钠箔经非水系溶液流向碳纸 B．充电时，Na＋向正极移动 C．放电时，当有0.1 mol e－通过导线时，则钠箔减重2.3 g D．充电时，碳纸与电源负极相连，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ C　解析：放电时为原电池装置，钠箔为负极，碳纸为正极，电子由钠箔流出经外电路流向碳纸，不经过非水系溶液，A错误；充电时该装置为电解池，电池工作时，阳离子(Na＋)向阴极(即原电池的负极)移动，B错误；放电时，当有0.1 mol e－通过导线时，则负极钠箔反应消耗金属钠，导致电极质量减轻，金属钠箔电极减少的质量为Δm＝0.1 mol×23 g·mol-1＝2.3 g，C正确；充电时，碳纸与电源正极相连作阳极，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，D错误。 3．(2023·湖北武汉一模)我国某科研团队借助氧化还原介质RM将Li­CO2电池的放电电压提高至3V以上，该电池的工作原理如图。下列说法正确的是(　　) A．LiFePO4电极的电势比多孔碳电极的高 B．负极反应：LiFePO4－xe－===xLi＋＋Li(1－x)FePO4 C．RM和RM＋­CO均为该电池反应的催化剂 D．LiFePO4电极每减重7 g，就有22 g CO2被固定 B　解析：LiFePO4电极为负极，多孔碳电极为正极，故LiFePO4电极的电势比多孔碳电极的低，A错误；左侧电极为负极，LiFePO4失去电子发生氧化反应，负极反应：LiFePO4－xe－===Li(1－x)FePO4＋xLi＋，B正确；RM为该电池反应的催化剂，RM＋­CO为该电池反应的中间产物，C错误；由负极电极反应可知，LiFePO4电极每减重7 g则转移1 mol电子，反应中碳元素化合价由＋4变为＋3，则根据得失电子守恒可知，有1 mol即44 g CO2被固定，D错误。 4．如图为车载双电极镍氢电池，放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，可表示为MH；充电时b、d电极的反应物为吸附的Ni(OH)2，下列叙述正确的是(　　) A．充电时外电路每通过2 mol电子，该电池正极共减轻4 g B．电池放电时c极上的反应可表示为H2O＋M＋e－===MH＋OH－ C．充电时，a、b接电源的负极，c、d接电源的正极 D．放电时电子的流动路径为a→外电路→d→c→铜箔→b A　解析：充电时b、d为电解池的阳极，电极反应式为Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O，当外电路每通过2 mol电子，该电池正极由Ni(OH)2转化为NiO(OH)，b、d两极共减轻4 g，A正确；放电时为原电池，c为原电池的负极，电极反应式为MH＋OH－－e－===M＋H2O，B错误；充电时为电解池，a、c与电源负极相接，b、d与电源正极相接，C错误；放电时为原电池，电子由负极经过外电路到正极，即电子的流动路径为a→外电路→d，电子不能进入电解液内，D错误。 5．在微生物参与下，采用惰性电极处理污水中有机化合物的某微生物燃料电池原理如图。下列说法错误的是(　　) A.有机化合物在微生物作用下被氧化并释放质子 B．升高温度可提高电池的能量转化效率 C．N极发生的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O、2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O D．若该有机化合物为CH3OH，则反应1 mol CH3OH时转移6 mol e－ B　解析：据图可知，阳极上有机化合物被氧化为CO2，失去电子，根据图示离子的迁移可知，同时有氢离子(质子)释放，A正确；高温条件下微生