时间:2017-03-03 01:12:55
1、选择题 锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池。某种锂离子电池的结构示意图如下图所示，其中两极区间的隔膜只允许Li＋通过。电池充电时的总反应方程式为：LiCoO2==Li1-xCoO2+xLi。关于该电池的推论错误的是( )
A．放电时，Li＋主要从负极区通过隔膜移向正极区
B．放电时，负极反应为xLi－xe－===xLi＋
C．电解质溶液不能是水溶液
D．充电时，负极(C)上锂元素被氧化
参考答案：D
本题解析：因为电池充电是LiCoO2==Li1－xCoO2+xLi，故放电是Li1－xCoO2+xLi="=" LiCoO2，Li是电池负极，放电时Li－e－===Li+，生成的Li+向正极区移动，AB正确；因为Li属于第IA金属，较活泼，与水反应，Li电极不能在水溶液中浸泡，C正确；充电时，负极Li+被还原为Li单质， D错误。
本题难度：一般
2、选择题 根据下图，下列判断中正确的是
A．烧杯a中的溶液pH升高
B．烧杯a中发生的反应为2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－
C．烧杯b中发生还原反应
D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－＝Cl2↑
参考答案：A
本题解析：由图可知，该装置为一原电池装置，Zn作负极：2Zn-4e—=2Zn2+，失电子被氧化，C、D项错误，Fe作正极：O2+4e—+2H2O=4OH—，故烧杯a中的溶液pH升高，A项正确；B项错误。
考点：电化学。
本题难度：一般
3、选择题 把a、b、c、d四块金属片浸人稀酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极，c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡，b、d相连时， b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为
[? ]
A．a>b>c>d
B．a>c>d>b
C．c>a>b>d
D．b>d>c>a
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
4、实验题 （15分）高铁酸钾（K2FeO4）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。电解法制备高铁酸钾操作简便，成功率高，易于实验室制备。其原理如下图所示。
I. 实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42－）在溶液中呈紫红色。
（1）电解过程中，X极是?极，电极反应是?。
（2）电解过程中，Y极放电的有?。
（3）生成高铁酸根（FeO42－）的电极反应是?。
II. 若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应。
（1）铅蓄电池总的化学方程式为：
2H2O＋2PbSO4
Pb＋PbO2＋2H2SO4，则它在充电时的阳极反应为
?。
（2）镍镉碱性充电电池在放电时，其两极的电极反应如下：
正极：2NiOOH＋2H2O＋2e－＝2Ni（OH）2＋2OH－
负极：Cd＋2OH－－2e－＝Cd（OH）2
则它在放电时的总反应的化学方程式为?。
（3）肼（N2H4）是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在25℃、101kPa时，32.0g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出624kJ的热量，则N2H4完全燃烧的热化学方程式是?；
肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液，放电时负极的电极反应是?。
（4）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C3H8＋5O2＝3CO2＋4H2O。
写出该电池正极的电极反应：?????。
（5）当制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是?。
参考答案：Ⅰ.（1）阴；2H＋＋2e－= H2↑。（2）Fe和OH－?（3）Fe＋8OH－－6e－= FeO42－＋4H2O
Ⅱ.（1）PbSO4＋2H2O－2e－= PbO2＋SO42－＋4H＋?
（2）Cd＋2NiOOH＋2H2O = Cd（OH）2＋2Ni（OH）2
（3）N2H4（1）＋O2（g）= N2（g）＋2H2O（l）△H=－624kJ/mol
N2H4＋4OH－－4e－= 4H2O＋N2↑?
（4）O2＋2CO2＋4e－= 2CO32－
（5）10:10:5:1
本题解析：I.（1）X和电源的负极相连，所以是阴极，溶液中的氢离子放电，方程式为2H＋＋2e－= H2↑。
（2）Y和电源的正极相连，作阳极。由于Y是铁，所以铁失去电子，发生氧化反应。根据实验现象可判断，在阳极上溶液中的OH－也放电生成氧气。
（3）阳极铁失去电子，氧化产物是高铁酸根，反应式为Fe＋8OH－－6e－= FeO42－＋4H2O。
II.（1）充电相当于电解，在电解池中阳极失去电子，发生氧化反应。根据反应式可判断，充电时硫酸铅失去电子，所以电极反应式为PbSO4＋2H2O－2e－= PbO2＋SO42－＋4H＋。
（2）在原电池中正负极的电极反应式相叠加即得到总反应式，所以反应式为Cd＋2NiOOH＋2H2O = Cd（OH）2＋2Ni（OH）2。
（3）32.0g N2H4是
，所以热化学方程式为N2H4（1）＋O2（g）= N2（g）＋2H2O（l）△H=－624kJ/mol。在燃料电池中负极是失去电子的，所以肼在负极通入，发生氧化反应，氧化产物是氮气，反应式为N2H4＋4OH－－4e－= 4H2O＋N2↑。
（4）负极通入丙烷，丙烷的氧化产物是CO2和水，由于电解质水熔融的碳酸盐，所以电极反应式为C3H8－20e－＋10CO32－＝13CO2＋4H2O，根据总反应式可知，正极反应式为5O2＋10CO2＋20e－= 10CO32－。
（5）1molPb、Cd、肼、丙烷失去的电子分别为2mol、2mol、4mol、20mol，所以根据得失电子守恒可知，Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是10:10:5:1。
本题难度：一般
5、选择题 将Mg条、Al条平行插入一定浓度的NaOH溶液中（如图所示连接）。此电池工作时，下列叙述正确的是
A．Mg比Al活泼，失去电子被氧化成Mg2+
B．Al条在反应中逐渐变细
C．该电池的外电路中，电子由Mg极流出，Al极流入
D．消耗24gMg，电路中将转移2mol电子
参考答案：B
本题解析：A、在NaOH溶液中，铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应，在该反应中，铝失电子作原电池的负极，而金属镁作原电池的正极，错误；B、Al条在反应中逐渐变细，正确；C、该装置的外电路，电子由铝极流出，镁极流入，错误；D、镁作正极，不消耗，选B。
考点：考查原电池的工作原理。
本题难度：一般