第二节原电池化学电源 （实战演练）-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案（全国通用）（解析版）

3.0 envi 2025-01-02 4 4 1.39MB 15 页 3知币
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第二节　原电池　化学电源 课时作业
一、选择题
1．（2022·河南省商丘市高三 11 月联考）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，Na+向负极移动
B．放电时，电子由钠箔经导线流向碳纸
C．充电时，当有 0.1mol e－通过导线时，则钠箔减重 2.3g
D．充电时，碳纸与电源负极相连，电极反应式为 4OH－－4e－2H2O+O2↑
【答案】B
【解析】由图可知，放电时，钠箔为原电池的负极，钠失去电子发生氧化反应生成钠离
子，电极反应式为 Na－e－＝Na+，碳纸为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成
氢氧根离子，电极反应式为 O2+4e－+2H2O＝4OH－；充电时，钠箔与电源负极相连，做电
解池的阴极，碳纸与电源正极相连，做电解池的阳极。
A 项：放电时，阳离子向原电池的正极移动，则钠离子向正极移动，故 A 错误；
B 项：放电时，电子由负极经导线流向正极，由分析可知，钠箔为原电池的负极，碳纸为
正极，则放电时，电子由钠箔经导线流向碳纸，故 B 正确；
C 项：由分析可知，充电时，钠箔与电源负极相连，做电解池的阴极，电极反应式为 Na++e
－＝Na，则当有 0.1mol 电子过导线时，则钠箔增重 2.3g，故 C 错误；
D 项：由分析可知，充电时，碳纸与电源正极相连，做电解池的阳极，故 D 错误。
2．（宁夏中卫市 2022 届高三下学期 5 月联考）科学家对具有广泛应用前景的新型 Li CO−2
电化学储能系统研究发现，用碳化钼（Mo2C）作 Li 极催化剂时 CO2的放电产物为
Li2C2O4，装置如图所示。若用 Au 和多孔碳作 Li 极催化剂，则产物为 Li2CO3和 C。下列
说法正确的是（ ）。
A．该电池最好选用 Li2C2O4水溶液作为电解质溶液
B．用 Mo2C 作催化剂时，负极每消耗 7gLi，正极消耗 11.2LCO2
C．用 Au 作催化剂时 CO2放电的电极反应式为 4Li++4e−+3CO2＝2Li2CO3+C
D．生成等物质的量 Li2C2O4和 Li2CO3消耗 CO2的量相同，电路中转移电子数相同
【答案】C
【解析】A 项：由于 2Li+2H2O＝2LiOH+H2↑，故该电池不能选用 Li2C2O4水溶液作为电解质
溶液，A 错误；
B 项：用 Mo2C 作催化剂时，发生的总反应为：2Li+2CO2＝Li2C2O4，故负极每消耗 7gLi，消
耗 1molCO2，故正极消耗标准状况下 1mol×22.4L/mol＝22.4LCO2，且未告知气体是否在
标准状况下，无法计算气体的体积，B 错误；
C 项：用 Au 作催化剂时，产物为 Li2CO3和 C，故 CO2放电的电极反应式为 4Li++4e−+3CO2＝
2Li2CO3+C，C 正确；
D 项：有反应方程式可知，2Li+2CO2＝Li2C2O4，4Li+3CO2＝2Li2CO3+C 可知，生成等物质的量
Li2C2O4和 Li2CO3消耗 CO2的量不相同，电路中转移电子数相同，D 错误。
3．（2022·河南省商丘市高三 11 月联考）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，Na+向负极移动
B．放电时，电子由钠箔经导线流向碳纸
C．充电时，当有 0.1mol e－通过导线时，则钠箔减重 2.3g
D．充电时，碳纸与电源负极相连，电极反应式为 4OH－－4e－2H2O+O2↑
【答案】B
【解析】A项：由图可知，放电时，钠箔为原电池的负极，钠失去电子发生氧化反应生成
钠离子，电极反应式为 Na－e－＝Na+，碳纸为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应
生成氢氧根离子，电极反应式为 O2+4e－+2H2O＝4OH－；充电时，钠箔与电源负极相
连，做电解池的阴极，碳纸与电源正极相连，做电解池的阳极。放电时，阳离子向原电
池的正极移动，则钠离子向正极移动，故 A错误；
B项：放电时，电子由负极经导线流向正极，由分析可知，钠箔为原电池的负极，碳纸为
正极，则放电时，电子由钠箔经导线流向碳纸，故 B正确；
C项：由分析可知，充电时，钠箔与电源负极相连，做电解池的阴极，电极反应式为 Na++e
－＝Na，则当有 0.1mol 电子过导线时，则钠箔增重 2.3g，故 C错误；
D项：由分析可知，充电时，碳纸与电源正极相连，做电解池的阳极，故 D错误。
4．（2022·天津高三三模）我国化学工作者提出一种利用有机电极(PTO/HQ)和无机电极
(MnO2/石墨毡)，在酸性环境中可充电的电池其放电时的工作原理如图所示：
下列说法错误的是
A．放电时，MnO2/石墨毡为正极，发生还原反应
B．充电时，有机电极和外接电源的负极相连
C．放电时，MnO2/石墨毡电极的电极反应式为 MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．充电时，有机电极的电极反应式为 PTO+4e-+4H2O=HQ+4OH-
【答案】D
【解析】
A 项：从工作原理图可知，MnO2生成 Mn2+，得到了电子，则 MnO2/石墨毡为电源正极，发生
还原反应，故 A 正确；
B 项：充电时，有机电极得到电子，PTO 得到电子和 H+生成 HQ 结构，则有机电极和外接电
源的负极相连，故 B 正确；
C 项：放电时，MnO2/石墨毡电极为电源正极，MnO2的电子被还原成 Mn2+，则其电极反应式
为 MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，故 C 正确；
D 项：充电时，有机电极的电极反应式为 PTO+4e-+4H+=HQ，故 D 错误；
本题答案 D。
5．（2021·天津高三一模）近日，南开大学陈军院士团队以 KSn合金为负极，以含羧基多
壁碳纳米管(MWCNTs—COOH)为正极催化剂构建了可充电 K—CO2电池(如图所示)，电池
反应为 4KSn+3CO22K2CO3+C+4Sn，其中生成的 K2CO3附着在正极上。该成果对改
善环境和缓解能源问题具有巨大潜力。下列说法正确的是
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