知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1． Li-SOCl₂电池可用于心脏起搏器．该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl₄-SOCl₂．电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl₂=4LiCl+S+SO₂．
请回答下列问题：
（1）电池的负极材料为 ______ ，发生的电极反应为 ______ ；
（2）电池正极发生的电极反应为 ______ ；
（3）SOCl₂易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl₂，有Na₂SO₃和NaCl生成．如果把少量水滴到SOCl₂中，实验现象是 ______ ，反应的化学方程式为 ______ ；
（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 ______ ．

难度：较易

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2．一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气．回答下列问题：
（1）此电极的正极发生的电极反应式是 ______
（2）负极发生的电极反应式是 ______
（3）电解液中的H⁺向 ______ 极移动．

难度：较易

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3． NO_x是汽车尾气中的主要污染物之一．
（1）NO_x能形成酸雨，写出NO₂转化为HNO₃的化学方程式：_ ______ ．
（2）汽车发动机工作时会引发N₂和0₂反应，其能量变化示意图1如下：

①写出该反应的热化方程式： ______ ．
②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是 ______ ．
（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NO_X的排放．当尾气中空气不足时，NO_X在催化转化器中被还原成N₂排出．写出NO被CO还原的化学方程式 ______ ．
（4）通过NO_x传感器可监测NO_x的含量，其工作原理示意图2如下：
①Pt为 ______ 电极（填“正极”或“负极”），发生的是 ______ 反应（填“氧化”或“还原”）．
②NiO为 ______ 电极（填“正极”或“负极”），电极反应式： ______ ．

难度：中等

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4．全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟．如图是钒电池基本工作原理示意图：
请回答下列问题：
（1）硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中，硫酸是 ______ ，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸，硫酸的作用是 ______ ．
（2）钒电池由溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子（V²⁺、V³⁺、VO²⁺、VO₂⁺）为正极和负极的活性物质组成，电池总反应为VO²⁺+V³⁺+H₂O $%20%5Coverset%7B%5Ctext%7B%E5%85%85%E7%94%B5%7D%7D%7B%5Cunderset%7B%5Ctext%7B%E6%94%BE%E7%94%B5%7D%7D%7B%7B%5Crightleftharpoons%7D%7D%7D$ V²⁺+V₂⁺+2H⁺．放电时的正极反应式为 ______ ，充电时的阴极反应式为 ______ ．放电过程中，电解液的pH ______ （填“升高”“降低”或“不变”）．
（3）钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是 ______ ．
a．VO₂⁺、VO²⁺混合液b．V³⁺、V²⁺混合液
c．VO₂⁺溶液d．VO²⁺溶液
e．V³⁺溶液f．V²⁺溶液
（4）能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是 ______ ．

难度：较易

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5．如图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，回答下列问题

（1）a电极为 ______ 极，b电极为 ______ 极
（2）写出该电池的电极反应：负极： ______ 正极： ______ ．

难度：较易

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6．甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：CH₃OH（l）+ $%20%5Cfrac%20%7B3%7D%7B2%7D$ O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）．其工作原理示意图如下：

请回答下列问题：
（1）写出甲图中b、c两个入口通入的物质名称（或化学式）b ______ c ______
（2）负极的电极反应式为 ______ ．
（3）用该原电池电解AgNO₃溶液，若Fe电极增重5.4g，则燃料电池在理论上消耗的氧气的体积为 ______ mL（标准状况）

难度：中等

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7． “神七”飞船的发射成功，激起了新一轮的航天热．燃料电池的发展和航天的需求密不可分．燃料电池不仅能量转换率高，而且是以氢气和氧气为燃料的电池，电池反应生成的水还可供宇航员饮用．
（1）使用酸性电解质的氢氧燃料电池，负极的电极反应为 ______ ，正极的电极反应为 ______ ．
（2）美国的阿波罗登月飞船使用的是碱性氢氧燃料电池，正极的电极反应为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，负极的电极反应为 ______ ．

难度：较易

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8．（1）如图是用于笔记本电脑的甲醇燃料电池结构示意图，a处充入的物质是 ______ （写名称），写出此电极的电极反应式 ______ ．
（2）若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL含有下列离子的溶液，
离子 Cu²⁺ H⁺ Cl^- SO₄^2-
c/mol•L^-1 0.5 2 2 0.5
电解一段时间后，两极收集到相同体积（相同条件）的气体，（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象）则整个电解过程中阳极发生反应的电极反应式为 ______ ．

难度：较易

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9．如图所示，可形成氢氧燃料电池．通常氢氧燃料电池有酸式（当电解质溶液为硫酸时）和碱式[当电解质溶液为NaOH（aq）或KOH（aq）时]两种．试回答下列问题：
（1）酸式电池的电极反应：负极 ______ ，正极 ______ ；电池总反应： ______ ；电解质溶液pH的变化 ______ （填“变大”“变小”或“不变”）．
（2）碱式电池的电极反应：负极 ______ ，正极 ______ ；电池总反应： ______ ；电解质溶液pH的变化 ______ （填“变大”“变小”或“不变”）．

难度：中等

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10． “神舟七号”成功登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章．

（1）某空间站局部能量转化系统如图所示，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液，燃料电池放电时的负极反应式为 ______ ．如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L（已折算成标况）气体，则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 ______ mol．
（2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离出CO₂，还要求提供充足的O₂．某种电化学装置可实现转化2CO₂═2CO+O₂，CO可用作燃料．已知该反应的阳极反应式为4OH^--4e-═O₂↑+2H₂O，则阴极反应式为 ______ ．

难度：较易

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离子	Cu²⁺	H⁺	Cl^-	SO₄^2-
c/mol•L^-1	0.5	2	2	0.5