22 第三板块 层级Ⅰ 逐点盘查(二) 化学反应与电能（Word教参）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（新教材Ⅱ 山东专用）

逐点盘查(二)——化学反应与电能 题点(一)　原电池原理及应用 1．(2021·广东等级考)火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时(　 ) A．负极上发生还原反应 B．CO2在正极上得电子 C．阳离子由正极移向负极 D．将电能转化为化学能 解析：选B　放电时，负极上发生失电子的氧化反应，A错误；碳纳米管为正极，CO2在正极上得电子，发生还原反应，B正确；放电时，阳离子由负极移向正极，C错误；原电池是将化学能转化为电能的装置，D错误。 2．(2023·深圳市第二次调研)直接NaBH4-H2O2燃料电池具有比能量高等优点，该电池正、负极区域电解质溶液分别为H2SO4溶液、NaOH溶液，并采用阳离子交换膜，放电时(　 ) A．负极上BH被还原 B．正极发生的反应为H2O2＋2e－===2OH－ C．Na＋由负极移向正极 D．正极区溶液中c(SO)保持不变 解析：选C　由题干信息可知，该电池正、负极区域电解质溶液分别为H2SO4溶液、NaOH溶液，放电时，负极发生氧化反应，电极反应式为BH－8e－＋8OH－===BO＋6H2O，正极发生还原反应，电极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，据此分析解题。负极发生氧化反应，即负极上BH被氧化，A、B错误；原电池内部电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，即Na＋由负极移向正极，C正确；由分析可知，正极电极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，反应生成H2O，则正极区溶液中c(SO)减小，D错误。 3．[双选]LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4＋LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li＋导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池的说法正确的是　(　 ) A．可加入硫酸以提高电解质的导电性 B．放电时，电池内部Li＋向负极移动 C．充电过程中，电池正极材料的质量减少 D．放电时，电池正极反应为FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4 解析：选CD　金属锂可以和硫酸发生化学反应，所以不能加入硫酸以提高电解质的导电性，故A错误；放电时是原电池，原电池中，阳离子移向正极，故B错误；根据电池总反应可知，充电时，正极材料LiFePO4被消耗生成FePO4，质量减少，故C正确；放电时是原电池，正极反应为FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4，故D正确。 4．(2023·广东等级考)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是(　 ) A．Ag作原电池正极 B．电子由Ag经活性炭流向Pt C．Pt表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．每消耗标准状况下11.2 L的O2，最多去除1 mol Cl－ 解析：选B　O2在Pt极得电子发生还原反应，Pt为正极，Ag电极失去电子发生氧化反应生成Ag＋，再与Cl－结合，Ag为负极。由分析可知，Ag为负极，A错误；电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，B正确；溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C错误；每消耗标准状况下11.2 L的O2，转移电子2 mol，故最多去除2 mol Cl－，D错误。 5．研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示，两电极区间用允许K＋、H＋通过的半透膜隔开。 (1)电池负极电极反应式为__________________；放电过程中需补充的物质A为________________(填化学式)。 (2)上图所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为__________________________________。 解析：(1)该装置为原电池，电池负极发生氧化反应，HCOO－(其中的碳元素为＋2价)转化为HCO(其中的碳元素为＋4价)被氧化，所以左侧电极为负极，碱性环境中，负极电极反应式为HCOO－＋2OH－－2e－===HCO＋H2O。右侧电极为正极，正极区Fe3＋被还原为Fe2＋，Fe2＋再被O2氧化为Fe3＋，该反应需在酸性环境中进行，若为碱性环境，则生成Fe(OH)3，根据装置中流出K2SO4溶液，K＋可从负极区经半透膜移向正极区，故需要补充的物质A为H2SO4。(2)结合上述分析可知，HCOOH与O2反应的离子方程式为2HCOOH＋2OH－＋O2===2HCO＋2H2O或2HCOO－＋O2===2HCO。 答案：(1)HCOO－＋2OH－－2e－===HCO＋H2O　H2SO4 (2)2HCOOH＋2OH－＋O2===2HCO＋2H2O(或2HCO