高考化学一轮复习模块三基本理论专题九电化学考点一原电池化学电源第2步
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第1步高考真题试水
1．(2015·新课标全国卷Ⅰ)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的
装置，其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误
．．的是( )
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O
解析：从图示看，左侧为电池的负极，在微生物的作用下C6H12O6发生氧化反应生成CO2和H2O：C6H12O6－24e－＋12H2O===6CO2＋6H2O＋24H＋，B项正确；H＋通过质子交换膜从左侧移向右侧(正极)，正极反应为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，A项错误、C项正确；该电池的总反应方程式为：C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，D项正确。
答案：A
2．(2014·福建卷)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。
下列说法正确的是( )
A．正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
解析：原电池的正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，故A项错误；放电时，负极反应为：Ag －e－＋Cl－===AgCl↓，白色沉淀AgCl在左侧电极处产生，故B项错误；用NaCl溶液代替盐酸，电池总反应没有改变，故C错误；当电路中转移0.01 mol e－时，原电池左侧发生的反应为：Ag－e－＋Cl－===AgCl↓，减少了0.01 mol的Cl－，根据电荷守恒原理，左侧溶液中的H＋通过阳离子交换膜向右侧转移0.01 mol，故D项正确。
答案：D
3．(2015·江苏卷)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是( )
催化剂
3H2＋CO，每消耗1 mol CH4转移12 mol电子
A．反应CH4＋H2O=====
△
B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－===2H2O
C．电池工作时，CO2－3向电极B移动
D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－===2CO2－3
解析：CH4中的C为－4价，反应后生成的CO中C为＋2价，每消耗1 mol CH4转移6 mol e－，A项错误；从装置图看，电池工作过程中没有OH－参与，B项错误；该燃料电池中，电极B为正极，电极A为负极，电池工作时，CO2－3移向负极，C项错误；在电极B上O2得到电子与CO2反应转化为CO2－3，D项正确。
答案：D
4．(2013·新课标全国卷Ⅱ)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。
下列关于该电池的叙述错误的是( )
A．电池反应中有NaCl生成
B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C．正极反应为：NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－
D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
解析：该电池总反应为：2Na＋NiCl2===2NaCl＋Ni，因此有NaCl生成，A项正确；电池总反应为Na还原Ni2＋，B项错误；正极为NiCl2发生还原反应：NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，C 项正确；钠离子通过钠离子导体由负极移向正极，D项正确。
故选B。
答案：B
5．(2015·山东卷)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。
LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。
(1)利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。
B极区电解液为________溶液(填化学式)，阳极电极反应式为________，电解过程中Li＋向________电极迁移(填“A”或“B”)。
(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：
Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为__________________。
铁渣中铁元素的化合价为________。
在空气中煅烧CoC 2O 4生成钴氧化物和CO 2，测得充分煅烧后固体质量为2.41 g ，CO 2体积为1.344 L(标准状况)，则钴氧化物的化学式为________。
解析：(1)B 极区产生H 2，则B 极区发生还原反应，为阴极；A 极电极反应式为2Cl －－2e －===Cl 2↑，为阳极。
A 极区电解液为LiCl 溶液，B 极区电解液为LiOH 溶液；Li ＋(阳离子)向阴极(B 电极)移动。
(2)向浸液中加入了具有氧化性的NaClO 3和O 2，所以铁渣中的铁元素为＋3价。
设钴氧化物的化学式为Co x O y ，由
x CoC 2O 4＋y
2O 2=====煅烧
Co x O y ＋ 2x CO 2 (59x ＋16y )g 2x ×22.4 L
2.41 g 1.344 L
则59x ＋16y g 2.41 g ＝2x ×22.4 L 1.344 L
， 解得x ∶y ＝3∶4，则钴氧化物的化学式为Co 3O 4。
答案：(1)LiOH 2Cl －－2e －===Cl 2↑ B
(2)2Co(OH)3＋SO 2－3＋4H ＋===2Co 2＋＋SO 2－4＋5H 2O
[或Co(OH)3＋3H ＋===Co 3＋＋3H 2O,2Co 3＋＋SO 2－3＋H 2O===2Co 2＋＋SO 2－4＋2H ＋] ＋3 Co 3O 4。
