新高考2021届高考化学小题必练10新型化学电源

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（新高考）小题必练10：新型化学电源

高考中的新型电源有“高铁电池”“海洋电池”“燃料电池”“锂离子电池”等。这些电池一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量高等特点。取材与这些知识点的试题，由于题材广、信息新、陌生度大，所以大多数考生对这类试题感到难，实际上这些题目主要考查学生对原电池的工作原理的迁移应用能力。

1．【2020年某某卷】微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含CH3COO?的溶液为例)。下列说法错误的是（ ）

A．负极反应为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+ B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g

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D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1 【答案】B

【解析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。A．a极为负极，CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，故A正确；B．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，故B错误；C．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1mol Clˉ移向负极，同时有1mol Na+移向正极，即除去1mol NaCl，质量为58.5g，故C正确；D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8mol电子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产生2mol气体，物质的量之比为4∶2=2∶1，故D正确；故选B。

【点睛】涉及到相关的计算时，注意整个电池中正极和负极转移的电子数守恒。 2．【2020年某某卷】熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为2Na+xS

Na2Sx，(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是（ ） ．．

A．Na2S4的电子式为

+-B．放电时正极反应为xS+2Na+2e=Na2Sx

C．Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极

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D．该电池是以Na-β-Al2O3为隔膜的二次电池 【答案】C

【解析】根据电池反应：2Na+xS

Na2Sx 可知，放电时，钠作负极，发生氧化反应，

+-电极反应为：Na-e?=Na+，硫作正极，发生还原反应，电极反应为xS+2Na+2e=Na2Sx。

A．Na2S4属于离子化合物，4个硫原子间形成三对共用电子对，电子式为

，故A正确；B．放电时发生的是原电池反应，正极发生还原反应，

+-电极反应为：xS+2Na+2e=Na2Sx，故B正确；C．放电时，Na为电池的负极，正极为

硫单质，故C错误；D．放电时，该电池是以钠作负极，硫作正极的原电池，充电时，是电解池，Na-β-Al2O3为隔膜，起到电解质溶液的作用，该电池为二次电池，故D正确；答案选C。

【点睛】信息型原电池，根据给出的总反应方程式，结合原电池的正负极发生的反应，判断出正负极材料和反应物。

3．【2020年全国卷3】一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2

--3--电极发生反应：VB2+16OH-11e=VO4+2B(OH)4+4H2O该电池工作时，下列说法错误

的是（ ）

A．负载通过0.04mol电子时，有0.224L(标准状况)O2参与反应 B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高

??3?C．电池总反应为4VB2?11O2?20OH?6H2O?8B(OH)4?4VO4

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