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高中化学知识点讲解《常见的化学电源》考点特训（2017年冲刺版）(八)
2017-08-10 02:09:16
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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1、选择题 固体氧化物燃料电池( SOFC)以固体氧化物作为电解质，O2-可以 在其内部自由通过。其工作原理如图所示：下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是
[? ]
A．电极b为电池负极，电极反应式为O2+4e-==4O2-
B．固体氧化物的作用是让电子在电池内通过
C．若H2作为燃料气，则接触面上发生的反应为H2+2OH--4e- ==2H2O
D．若C2H4作为燃料气，则接触面上发生的反应为C2H4+6O2--12e-==2CO2+2H2O
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：
A．H2＋2OH－＝2H2O＋2e－
B．O2＋4H＋＋4e－＝2H2O
C．H2 -2e－＝2H＋
D．O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
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参考答案：C
本题解析：
A、电解质溶液呈酸性，负极上无OH-离子参与反应，故A不合题意；
B、负极发生氧化反应，氢气失去电子，该反应为正极反应，故B不合题意；
C、电解质溶液呈酸性，则负极上氢气失电子生成氢离子，电极反应为H2=2H++2e-，故C符合题意；
D、负极发生氧化反应，氢气失去电子，该反应为碱性溶液中正极反应，故D不合题意。
考点:考查燃料电池
点评:本题考查氢氧燃料电池及其工作原理，难度不大。在学习中应注意记忆其负正极的电极反应。
本题难度：一般
3、填空题 新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液(滴有几滴酚酞)电解实验，如图所示。
回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为________________________ 、________________________。
(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中a电极上得到的是________；电解过程中________极(填“a”或“b”)附近会出现红色。电解氯化钠溶液的总化学方程式为________________________。将a、b两极的产物相互反应可得到“84”消毒液的有效成分NaClO，特殊情况下可用“84”消毒液吸收SO2，反应的离子方程式为________________________。
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)。
参考答案：(1)O2＋2H2O＋4e－=4OH－?CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O
(2)Cl2 b 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ClO－＋SO2＋H2O=Cl－＋SO42－＋2H＋
(3)4
本题解析：(3)根据CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O、2Cl－－2e－=Cl2↑和电子守恒知，计算关系式为CH4～8e－～4Cl2，所以标准状况下氯气体积为4 L。
本题难度：一般
4、填空题 请仔细观察两种电池的构造示意图，回答下列问题：
（1）碱性锌锰电池的总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O＝2MnOOH＋Zn(OH)2，则负极的电极反应式：
?
（2）碱性锌锰电池比普通锌锰电池（干电池）性能好，放电电流大。试从影响反应速率的因素分析
其原因是?
（3）某工厂回收废旧锌锰电池，其工艺流程如下：
已知：生成氢氧化物的pH如下表：
物质
| Fe(OH)3
| Fe(OH)2
| Zn(OH)2
| Mn(OH)2
| 开始沉淀pH
| 2.7
| 7.6
| 5.7
| 8.3
| 完全沉淀pH
| 3.7
| 9.6
| 8.0
| 9.8
|
?
①经测定，“锰粉”中除含少量铁盐和亚铁盐外，主要成分应是MnO2、Zn(OH)2?。
②第一次加入H2O2后，调节pH＝8.0。目的
是?。
③试列举滤液4的应用实
例?。
参考答案：1）Zn＋2OH－-2e－＝Zn(OH) 2（2分）。
（2）碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，故放电电流大
（3）①MnOOH、C粉（2分）
②除去Zn(OH) 2和Fe(OH)3（1分）
③制备皓矾、回收金属锌等
本题解析：（1）电池负极应为Zn反应；（2）从影响化学反应速率的因素考虑
本题难度：一般
5、填空题 一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应式”，一个是“还原反应式”。如2Fe3+ ＋ Cu ==2Fe2+＋Cu2+，可拆写为氧化反应式：Cu－2e－ ==Cu2+，还原反应式：2Fe3+ ＋ 2e－ ="=" 2Fe2+。并由此实现了化学能与电能的相互转化。据此，回答下列问题：
（1）将反应Zn ＋ 2H+ = Zn2+ ＋ H2↑拆写为两个“半反应式”：其中，氧化反应为：?。
（2）由题（1）反应，设计成原电池如图所示：
若电极a为Zn ，电极b可选择材料：?（只填一种）；电解质溶液甲是?；电极b处的电极反应式：?。
（3）由反应2H2 + O2 2H2O ，设计出以稀硫酸为电解质溶液的燃料电池，其电极反应式为：负极??，正极?。
参考答案：（1）Zn－2e－= Zn2+（2分）
（2）Cu（合理给1分），ZnSO4（1分），2H+ + 2e- = H2↑（2分）.
（3）负极：2H2 - 4e- = 4H+ ，正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O（4分）
本题解析：（1）依据题意，由2Fe3+ ＋ Cu ==2Fe2+＋Cu2+，可拆写为氧化反应式：Cu－2e－ ==Cu2+，还原反应式：2Fe3+ ＋ 2e－==2Fe2+ ，可得：反应Zn ＋ 2H+ = Zn2+ ＋ H2↑拆写为两个“半反应式”，氧化反应为Zn失去2e－生成Zn2+，故氧化反应式为：Zn－2e－= Zn2+；
（2）如图，组成的原电池中若电极a为Zn ，则电解质溶液应为ZnSO4 ，电极b选择材料的化学性质应比锌不活泼，可为Cu或C，则电解质溶液已为稀H2SO4，故电极b处的电极反应式为：2H+ + 2e- = H2↑
（3）根据反应2H2 + O2 2H2O ，以稀硫酸为电解质溶液设计的燃料电池，其中负极的电极反应式为：2H2 - 4e- = 4H+ ，正极的电极反应式为：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O；
点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见考点。试题注重基础，侧重能力的训练。该题的关键是明确原电池的工作原理，然后结合同样灵活运用、分析、判断即可。
本题难度：一般
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