专题精准强化9 新型化学电源-【创新教程】2027年高考化学艺考生文化课百日冲关课时作业

1化学 AlH,P,O1o·2H,O: ①操作X为冷凝（或冷却），分离出P,和S,、CO)的混 合气体； ②电炉中氟磷灰石[C(P))3F]和石英、焦炭在电炉中 加热，得到CaSi0,和三种气体，反应的化学方程式为 4Ca,(PO,)3F+21Si)2+30C3P,◆+30C)◆+ Sif,↑+20 CaSiO3; ③三聚偏磷酸[(HPO3)],可由磷酸分子间脱水生成， 推测其结构类似于焦磷酸的结构，是三个分子间脱水形 HO p 成环状结构，其结构式是OO O OH+ P HO OO ④根据提示词，两性物质，则需要加入关于Al的两性物 质，如Al()H)3(或Al)3),一段时间后，过滤、洗涤、千 燥得到AIH:P:O1。·2H2O。 答案：(1)AB (2)①KAIF.②2 (3)PCL,提供C1与BCL3、AlCL形成配位键，生成 PCI、BCL、AICL (4)①冷凝（或冷却）②4Ca(PO,),F+21SiO,+30C -3P.◆+30C0◆+SiF,↑+20 CaSiO3 HO 0 P ③000H ④A1(OH)(或ALO3)过 HO 滤、洗涤、干燥 专题精淮强化9新型化学电源 1.C[LiO2电池放电时，锂电极为负极，发生反应：Li eLi,多孔功能电极为正极，低温时发生反应：O2 十2e一O,随温度升高Q增大，正极区)转化为 O:充电时，锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为 阳极，0或)失去电子。 A由分析可知，电池总反应方程式为：0，十21i宽起 放电 Li0我0，十：瓷意2L0,克就包时有广参与我生 成，因此熔融盐中LiN(),的物质的量分数影响充放电速 率，A正确；B.L比K的半径小，因此Li优先于K 通过固态电解质膜，B正确；C.放电时，正极得到电子， O中氧为一1价，0中氧为一2价，因此随温度升高 Q增大，正极区)转化为)，C错误：D.充电时，锂 电极为阴极，连接电源负极，D正确。] 2.D[A.由钠离子电池比锂离子电池更稳定，造价更低可 知，与锂离子电池相比，钠离子电池比锂离子电池内阻 大，短路时瞬间发热量小于锂离子电池，具有不易发热， 具备更高安全性的优点，故A正确：B.由分析可知，充电 时，Na1-MnO,电极为阳极，NaMnO2在阳极失去电子 发生氧化反应生成Na1-,MnO2和钠离子，电极反应式 为NaMnO,-xe一Na1-,MnO2+xNa,故B正确： C.由电池反应可知，放电时Na1-MnO,电极为正极，钠 离子作用下Na1-,MnO2在正极得到电子发生还原反应 36 生成NaMnO,,放电过程中钠元素的化合价未发生改变， 故C正确：D.废旧钠离子电池里面有残余电量，为了防 止拆卸电池中发生意外，废旧钠离子电池进行“放电处 理”时，应将硬碳中的钠转化为钠离子，故D错误。] 3.B[由题千图示信息可知，放电时储罐甲的电极反应 为：[H2(VO2)12(RCH,PO3)g]4--+xe [H12(VO2)1(RC H,PO,)g],发生还原反应，作正极， 而储罐乙的电极反应为：[PW12O。]一e一 [PWO。],发生氧化反应，作负极，据此解答。A.胶 体的粒子直径为1~l00nm,故该胶体液流电池中较大 离子直径约为1×10"m~1×10'm,A正确：B.根据电 池工作原理图充电时，储罐乙发生电极反应： [PW2O]3+e一-[PW1eO。],作阴极，接在直流 电源的负极，B错误；C.根据电池工作原理图放电时，负 极反应为：[PW2O]-一e一一[PW12Oo]3-,C正确； D.转移1mol电子时，理论上有1molH+从右向左迁 移，则储罐甲质量增加1g,D正确。] 4.C[由题图知，)。在a电极上得电子生成)H,a电极 为电池正极，Cu,O在b电极上失电子转化成Cu),b电 极为电池负极，在负极区，葡萄糖被CO氧化为葡萄糖 酸，CuO被还原为Cu,O,则电池总反应为葡萄糖被O2 氧化为葡萄糖酸，A正确：C山，)在b电极上失电子转化 成CuO,CuO氧化葡萄糖时被还原生成Cu,),它们的相 互转变起催化作用，B正确；根据反应2CH1)。十O, 一-2CHeO,可知，1 mol C.H12O参加反应时转移 2mol电子，18mgCH1O的物质的量为0.1mmol,则 消耗18mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2mmol电子流 入，C错误；原电池中阳离子从负极移向正极，故N迁 移方向为b>a,D正确。] 5.D[N极V化合价十5-~十4，得电子，则N极为正极， 电极反应式为VO+e+2Ht一VO++HO,故M 极为负极，电极反应式为：HMF+6OH一6e 4H,O+FDCA。生成的VO+在NO、HNO,的催化下 与氧气反应生成VO和HO。A.根据分析，N极为正 极，M极为负极，电子由M极通过外电路转移到N极， 故A错误；B.根据分析，M极的电极反应为HMF十 6OH一6e4H,)十FDCA,故B错误：C.由图示可 知，HN)3通过通入氧气再生，循环利用，无需添加，故C 错误；D.根据得失电子守恒，列出关系式：1.5mol()2~ 6mole~1 mol FDCA,故D正确。] 6.C[A.标注框内所示结构属于配合物，配位体中存在碳 碳单键、碳碳双键、碳氯单键、碳氨双键和碳氢键等多种 共价键，还有由N提供孤电子对、Z提供空轨道形成的 配位键，A正确；B.由分析可知，该电池总反应为I5十Zn 放电 Zn++31,B正确：C.充电时，阴极电极反应式为Z+ 充电 +2e一Zn,被还原的Zn+主要来自电解质溶液，C错误； D.放电时，负极的电极反应式为Zn一2e一Zn+,因 此消耗0.65gZn(物质的量为0.01mol),理论上转移 0.02mol电子，D正确。] 7.B[A.放电时，正极发生还原反应，S。得到电子与Li 结合生成Li2S,根据得失电子守恒和电荷守恒，正极反 应式为S。+16Li+16e一-8LiS,A正确；B.充电时， 阳极反应为8Li,S一16eSg十16Li,每转移16mol 电子，有8molS(即256g)被氧化，所以电路中每转移 101电子，孩氧化的硫的魔量为碧=16g,但这里是 Li2S中的硫被氧化，不是单质硫直接被氧化，B错误： C.由题中信息可知，固态电解质LBPSI中，I/1,/I通 过氧化还原反应相互转化，可加速硫的固-固转化反应， C正确；D.MOFs衍生的三雏碳纳米笼(HCNC)负载硫 (S。)作正极，其具有高比表面积，能吸附多硫化物并提 供电子传导路径，D正确。] 8.B[放电时，电极Ⅱ上MnO2减少，说明MnO2转化为 M+,化合价降低，发生还原反应，为原电池的正极，由 于电解质溶液为MS),溶液，故电解质应为酸性溶液， 正极反应为：MnO2+2e+4H一Mn++2H,O;则 电极I为原电池负极，MnS失去电子生成S和Mn+,负 极反应为：MnS-2eS十Mn2+。 A.由分析可知，放电时电极Ⅱ为正极，故充电时电极Ⅱ 为阳极，A正确；B.由分析可知，放电时电极Ⅱ为正极， 正极反应为：MnO2+2e+4H一Mn++2H2O,反 应消耗H,溶液的pH升高，B错误；C.由分析可知，放 电时电极I为原电池负极，负极反应为：MnS一2e S十Mn+,C正确；D.根据放电时负极反应，可知充电时 阴极反应为S+Mn2+十2e一MnS,每消耗16gS,即 0.5molS,转移1mol电子，根据题意可知，能提供的理 论容量为26.8A·h,D正确。] 专题精准强化10电解原理及应用 Br2,H2 ( 1.B[由题给信息：“CH2一CH2 →HO-CH2- OH CH,Br- →)”可知，在Pt电极，Br失电子生成 / Br2,然后与水反应的产物再与CH。CH2发生反应，所 以Pt电极为阳极，Nⅱ电极为阴极，水分子在阴极得到电 子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，钾离子通过阳 离子交换膜进入阴极区，电解完成后，将阳极区和阴极 区溶液混合，HOCH,CHBr在碱性条件下发生消去反 应生成环氧乙烷。由分析可知，与直流电源正极相连的 铂电极为电解池的阳极，故A正确：由题意可知，生成 1mol环氧乙烷需要消耗1mol澳，则由得失电子守恒可 知，阴极上生成氢气的物质的量为1mol,故B错误；由 题给转化关系可知，与直流电源正极相连的铂电极为电解 池的阳极，澳离子在阳极失去电子发生氧化反应生成溴，通 入的乙烯与溴、水反应生成HOCH,CH,Br,Pt电极区的 反应方程式为：CH2一CH十Br2+HO HOCH,CH,Br十HBr,故C正确：由分析可知，电解完成 后，将阳极区和阴极区溶液混合，HOCH,CH,Br在碱性 条件下发生消去反应生成环氧乙烷，故D正确。] 2.C[惰性电极1,1mol氧气得到2mol电子生成1mol H,O2,则惰性电极1为阴极，惰性电极2上Br失去电 子被氧化为Br,,为阳极，W)/WO循环反应， WO/WO数量不变，然后结合得失电子守恒解答。 惰性电极2，Br被氧化为Br,,惰性电极2为阳极，故A 正确；WO片/W)循环反应，反应前后WO广/W) 数量不变，故B正确；总反应为氧气把二丁基-N羟基胺 氧化为硝酮，1mol二丁基-N羟基胺失去2molH原子 生成1mol硝酮，氧气最终生成水，根据氧原子守恒，消 耗1mol氧气，可得到2mol硝酮，故C错误；外电路通 过1mol电子，消耗0.5molO,根据C选项分析消耗 1mol氧气，得到2mol电子生成2 mol H2 O,因此外电路 通过1mol电子，可得到1mol水，故D正确。门 3.B[电解含(NH,)2SO,的废水制备硫酸和化肥，由题 36 练习册参考答案 图可知，左侧石墨为阳极，电极反应式为2H2O一4e 一一()，个十4H十，硫酸根离子透过膜1向左侧迁移，右 侧石墨为阴极，电极反应式为2H+十2e一H,↑，铵 根离子透过膜2向右侧迁移，a极为正极，b极为负极，电 极反应式为Li一e一Li计，据此作答。A.左侧石墨为 阳极，故a极为正极，故A错误；B.硫酸根离子透过膜1 向左侧迁移，故膜1为阴离子交换膜，铵根离子透过膜2 向右侧迁移，故膜2为阳离子交换膜，故B正确：C.b极 为负极，电极反应式为Li一e一Li,锂硫电池每消耗 2.8g即0.4mol锂，转移电子0.4mol,阳极(M室)生成 0.1mol氧气，标准状况下体积为2.24L,故C错误；D. 电解一段时间后，原料室中硫酸铵浓度减小，溶液中氢 离子浓度减小，溶液pH增大，故D错误。] 4.B[A.X→Y的过程是一个失H的过程，是氧化反应， 在电解池中，阳极发生氧化反应，故A正确：B.Y·Z的 反应是一个酯交换反应，通式为RCOOR'十R”()H→ RCO)R”+R'()H,是一个取代反应，故B错误：C.Z分子 中含有酚羟基，邻对位有氢原子，在催化剂作用下Z可 与甲醛发生缩聚反应生成高聚物，故C正确：D.X含羧 基能和氢氧化钠按1：1反应，Y含酯基、水解后产生羧 基和酚羟基，Y能和氢氧化钠按1：2反应，乙含酯基和 酚羟基、能和氢氧化钠按1：2反应，等物质的量的X、 Y、Z与足量NaOH溶液反应，消耗的n(NaOH)之比为 1:2:2,故D正确。门 5.B[图中的电化学过程涉及电解池原理，NH3在N极 被氧化为N,则N极为阳极，阳极式为2NH?一6e一 N十6H;M极为阴极，Fe+在阴极得到电子被还原为 Fe+,阴极式为Fe+十e一Fe+,M极产生的Fe2+可 再被氧气氧化为Fe3+,反应的离子方程式为4Fe+十O, 十4H一4Fe+十2H,O。A.结合分析知，Fe3+在M 极得到电子被还原为F牛，则M极为电解池的阴极，接 直流电源的负极，发生还原反应，A项错误；B.N极为阳 极，电极反应式为2NH,一6e一N+6H,B项正确； C.电子可从导线通过，电解质溶液不能传导电子，C项 错误；D.若用铅酸蓄电池作电源，电源负极的反应式为 Pb-2e+SO一PbSO,负极增重4.8g时，参与反 应的S)为0.05mol,电路中转移电子0.1mol,结合 M极电极反应式Fe++e一Fe2+知，M极产生的 Fe2+为0.1mol,再根据4Fe2++O:+4H+一4Fe3++ 2H,O知，反应消耗的O2为0.025mol,其标准状况下的 体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L,D项错误。] 6,B[由题图可知，该装置为电解池，与直流电源负极相 连的催化电极b为阴极，二氧化碳和水在阴极得到电子 发生还原反应生成一氧化碳和氢气，催化电极为阳极， 碳酸根离子作用下甘油在阳极失去电子发生氧化反应 生成甘油醛和碳酸氢根离子。A.由分析可知，与直流电 源负极相连的催化电极b为阴极，故A正确；B.由分析 可知，催化电极a为阳极，碳酸根离子作用下甘油在阳极 失去电子发生氧化反应生成甘油醛和碳酸氢根离子，电 极反应式为C3H)3一2e十2C)一C3HO3十 2HC)?,碳酸根离子在溶液中的水解程度大于碳酸氢根 离子，则催化电极a附近溶液的pH减小，故B错误：C 由分析可知，与直流电源负极相连的催化电极b为阴 极，催化电极为阳极，则电解时阴离子透过交换膜向阳 极极迁移，故C正确；D.与直流电源负极相连的催化 电极b为阴极，二氧化碳和水在阴极得到电子发生还原专题精准强化9新型化学电 1.(2025·浙江1 o8o⊙ 02 !多孔功能电极 月卷)一种可充 熔融盐(LiNO,、KNO) 放电LiO2电池 固态电解质膜 的结构示意图如 熔融盐(LiNO,、KNO,) 图所示。该电池 锂电极 放电时，产物为Li2O和Li2O2,随温度升高 Q(消耗1molO2转移的电子数)增大。下 列说法不正确的是 () A.熔融盐中LNO。的物质的量分数影响 充放电速率 B.充放电时，Li优先于K通过固态电解 质膜 C.放电时，随温度升高Q增大，是因为正极 区02-转化为0 D.充电时，锂电极接电源负极 2.钠离子电池比锂离子电池更稳定，造价更低。 一种钠离子电池构造示意图如下，已知电池反 放电 应：Na1-xMnO2+Na,Cn NaMnO2+nC放 充电 电，下列说法错误的是 用电器 或电源 硬碳 NaMnO2 八八A/ ●●●●●● Na'Na'Na* ●●●6● ● 0●●●● VVVVVV ●●● ● Na" ●●● 充电 A.钠离子电池比锂离子电池内阻大，短路 时不易发热，具备更高安全性 B.充电时，阳极的电极反应式为NaMnO2 xe --Na MnO,+xNa C.放电时，正极钠的化合价未发生改变 D.废旧钠离子电池进行“放电处理”让Na 进入硬碳中而有利于回收 1 专题精准强化 ⑧错题序号： 源 @错因分析 3.胶体电池是铅酸蓄电池的一种发展分类，它 是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶 态，具有使用寿命长、安全稳定等优点。如 图是一种胶体液流电池工作原理，下列说法 不正确的是 ) VO )(RC HPO)T H 电解液充电 放电 电解被 储罐甲。 储镂艺 H(VO,)(RC,H,PO,)] 质子交换膜 Q2 A.该电池中较大离子直径约为1×10-9~1 ×10-m B.充电时，储罐乙所在电极接直流电源正极 C.放电时，负极反应为[PW12Oo]4-一e =[PW12O4o]3 D.放电时，若外电路转移1mol电子，理论 上储罐甲质量增加1g 4.(2024·新课标卷)一种可植入体内的微型 电池工作原理如图所示，通过CuO催化消 耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器 检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖 浓度下降至标准，电池停止工作。（血糖浓 度以葡萄糖浓度计) 控 传感 纳米P/导电聚合物 纳米C0学电聚合物美 器 葡萄糖酸 (C6H20) 血液 02 00 0 CuO OH 。0。。0 葡萄糖 电池工作时，下列叙述错误的是 ) A.电池总反应为2C6H12O6十O2 2C6H12O7 B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(I)相 互转变起催化作用 C.消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有 0.4mmol电子流入 D.两电极间血液中的Na在电场驱动下的 迁移方向为b→a 1化学 HO 5.用于HMF( 转化为FDCA (H0 -0 P)的液流燃料电池(LFFC) OH 的结构和原理示意图如图所示。该系统采 用了酸性-碱性电解液的不对称设计，使用 1mol·L1KOH作为M极电解液，使用 2mol·L1H2SO,溶液作为N极电解液。 下列说法正确的是 ( DCA←M N →H20 性 HNO3 电 解 NO 液 HMF- V02 A.电子由N极通过外电路转移到M极 B.M极的电极反应为HMF+6OH+6e -4H,O+FDCA C.理论上，随反应进行需要及时添 加HNO D.理论上，当消耗1.5molO2时生成 1 mol FDCA 6.(2024·安徽卷)我国学者研发出一种新型 水系锌电池，其示意图如图。该电池分别以 Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成 的稳定超分子材料和Zn为电极，以ZnSO 和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误 的是 A.标注框内所示结构中存在共价键和配 位键 B.电池总反应为：山+Zn故电Zn2+十3I 充电 C.充电时，阴极被还原的Zn2+主要来 自Zn-TCPP D.放电时，消耗0.65gZn,理论上转移 0.02mol电子 14 7.北京大学庞全全团队2025年在《自然》发表 的研究中，开发了一种新型玻璃相硫化物固 态电解质材料LBPSI(Li2SB,S-P2SLiI),其 结构中引入了氧化还原活性碘（厂/12/1），可 通过氧化还原介导加速硫的固一固转化反 应。该电池正极采用MOFs衍生的三维碳 纳米笼(HCNC)负载硫(Sg),负极为锂金 属，电解质为LBPSI。装置示意图如下 电源或用电器 a极 b极 HCNC 1/15 关于该全固态锂硫电池，以下说法错误的是 ( A.放电时，正极反应有：S8+16Li+16e --8Li,S B.充电时，电路中每转移1mol电子，有 16g的硫被氧化 C.固态电解质LBPSI中，I厂/I2/I5通过氧 化还原反应相互转化促进硫转化 D.MOFs衍生碳纳米笼的主要作用是吸附 多硫化物并提供电子传导路径 8.(2025·广东卷)一种高容量水系电池示意 图如图。已知：放电时，电极Ⅱ上MnO2减 少；电极材料每转移1mo1电子，对应的理 论容量为26.8A·h。下列说法错误的是 S/MnS MnOz 离子交换膜 MnSO MnSO4 溶液 溶液 A.充电时Ⅱ为阳极 B.放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低 C.放电时负极反应为：MnS一2e S+Mn2+ D.充电时16gS能提供的理论容量为26.8A·h