2024届高三化学一轮复习培优--一次电池训练

2024届高三化学一轮复习培优--一次电池训练

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列设备工作时，主要是将化学能转化为热能的是

A．汽车发动机 B．燃气灶

C．煤气灯 D．锂离子电池

2．下列说法正确的是(　　)

A．碱性锌锰电池是二次电池

B．铅蓄电池是一次电池

C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生

D．燃料电池的活性物质大量储存在电池内部

3．能直接将化学能转化成电能的装置是

A．火电站 B．锂电池 C．核电站 D．太阳能电池

4．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样的电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是

A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细

B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能

C．甲烷燃料电池工作时氧气在正极被还原

D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅

5．下面是几种常见的化学电源，其中属于一次电池的是

A．干电池 B．铅蓄电池 C．燃料电池 D．锂离子电池

6．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是

A．干电池放置过久可能漏液失效，其原因是显酸性的氯化铵溶液和外壳锌反应

B．燃煤时，适当地鼓入氧气，可减轻温室效应

C．硫酸铝可用来除去水体中的悬浮杂质且具有杀菌消毒的作用

D．氢氧化镁、氢氧化铝和氢氧化钠都是常见的胃酸中和剂

7．纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为 KOH溶液.放电时两个电极反应分别为∶，，下列说法不正确的是

A．锌是负极，氧化银是正极

B．锌发生氧化反应，氧化银发生还原反应

C．在电池放电过程中，电解质溶液的酸碱性基本保持不变

D．溶液中OH-向负极移动，K+、H+向正极移动

8．下列生产、生活和科学中的化学叙述错误的是

A．我国是全球最大的锂电池生产国，锂电池的比能量高、电压高、工作温度宽、可储存时间长

B．制作宇航服所使用的聚酯纤维属于合成纤维

C．漂白液、漂白粉、漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，也可用作游泳池和环境的消毒剂

D．熔融烧碱时，不能使用普通玻璃坩埚、石英坩埚、陶瓷坩埚、铁坩埚，可使用镍坩埚

9．2019年诺贝尔化学奖由三位科学家共同获得，他们获奖的研究领域是

A．铅蓄电池 B．燃料电池 C．镍镉电池 D．锂离子电池

10．如图是一种锂钒氧化物热电池装置，电池总反应为xLi + LiV3O8 = Li1+xV3O8。工作时，需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐融化。已知： LiCl-KCl共晶盐熔点352℃。下列说法正确的是

A．整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能

B．放电时正极反应为：Li1+xV3O8–xe‾=LiV3O8+xLi+

C．放电时Cl‾ 移向LiV3O8电极

D．Li-Si合金熔点高于352℃

11．下列说法正确的是

A．用含有少量硫酸铜的稀硫酸跟锌粒反应，能加快产生氢气，说明Cu2+具有催化能力

B．增大浓度会加快化学反应速率，是因为增加了反应物单位体积内活化分子的百分数

C．等体积、pH都为3的酸HA和HB分别与足量的锌反应，HA放出的氢气多，说明酸性：HA<HB

D．碱性锌锰电池是一种常见的二次电池

12．某种锂电池的总反应为Li＋MnO2=LiMnO2，下列说法不正确的是

A．Li是负极，电极反应为Li-e-=Li＋

B．Li是正极，电极反应为Li＋e-=Li-

C．MnO2是正极，电极反应为MnO2＋e-=MnO

D．锂电池是一种环保型电池

13．下列说法中正确的是

A．水晶镜片、石英钟表、玛瑙首饰、硅太阳能电池、光导纤维的主要成分都是二氧化硅

B．“神舟六号”飞船返回舱的表层采用高温时自动烧蚀的耐高温、抗氧化的新型无机非金属材料带走热量从而保证内部温度不致过高

C．锌锰干电池中，锌外壳是正极，石墨棒是负极材料

D．常见的充电电池有锂离子电池、铅酸蓄电池、锌锰干电池等

14．化学与生产生活密切相关。下列有关说法不正确的是

A．家庭常用的锌锰碱性电池放电时，将化学能转化为电能

B．青铜比纯铜具有更高的硬度和更强的抗腐蚀性能

C．除去溶液中少量的，可选用固体

D．明矾是一种良好的净水剂，能够杀菌消毒净化水质

15．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解质，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)===Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法正确的是

A．电池工作时，Zn为负极，负极区PH变大

B．电池负极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e－===Mn2O3(s)+2OH－(aq)

C．电池工作时，电子由正极流向负极

D．电解质氢氧化钾溶液中阳离子迁移到电池的正极

二、实验题

16．某同学用废干电池内的黑色固体（可能含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质）进行如图所示实验：

(1)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、____________、____________、_________________等（只需答出三种仪器即可）；

(2)操作④的试管加入③中所得滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，由此推测滤渣可能为MnO2，试管中发生反应的化学方程式：_______________________；

(3)操作③灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣中除含有MnO2外，还存在的物质为：_____________________________。

(4)已知氯化锌与稀氨水反应先生成Zn(OH)2白色沉淀，Zn(OH)2可以溶于稀氨水生成可溶性的Zn(NH3)4(OH)2；下列是该同学对操作②的滤液主次成分进行探究的过程：

[猜想Ⅰ]：主要成分为氯化铵；

[验证（操作）过程]：取少量滤液加入NaOH固体，并加热；

[实验现象]：闻到有轻微的氨味；

[判断猜想]：_____________________（填“猜想Ⅰ成立”或“猜想Ⅰ不成立”）；

[猜想Ⅱ]：主要成分为氯化锌；

[验证（操作）过程]：______________________________________；

[实验现象]：______________________________________________；

[判断猜想]：猜想Ⅱ成立；由上述实验得出结论：

操作②的滤液中的主要成分为：________________；次要成分为：___________。

参考答案：

1．B

【详解】A．汽车发动机将化学能转化为动能，A错误；

B．燃气灶燃气燃烧过程将化学能转化为热能，B正确；

C．煤气灯使用过程中将化学能转化为电能，C错误；

D．锂离子电池将化学能转化为电能，D错误；

答案为：B。

2．C

【详解】A.锌锰干电池只能放电不能充电，所以属于一次电池，故A错误；

B.铅蓄电池是二次电池，故B错误；

C.蓄电池是二次电池放电后可以充电重新使用，使活性物质获得再生，故C正确；

D.燃料在两个电极上发生氧化还原反应把化学能转化为电能，不是在电池内部燃烧，故D错误；

故答案为C。

3．B

【详解】A．火电站首先将化石燃料如煤燃烧的化学能转化为热能，然后加热水使之汽化为水蒸气以推动蒸汽轮机，最后带动发电机发电，不是将化学能直接转化为电能，故A不选；

B．锂电池是原电池，能将化学能直接转化为电能，故B选；

C．核电站是将核能转化为电能，故C不选；

D．太阳能电池是将太阳能转化为电能，故D不选；

故选B。

4．C

【分析】锌锰干电池中碳棒作正极，正极上发生还原反应；燃料电源是依据原电池的反应原理将物质释放的化学能转变为电能；氢氧燃料电池工作时，氧气在正极做氧化剂；太阳能电池的主要材料是高纯度的硅。

【详解】A．锌锰干电池中碳棒仅作为导电材料，不参与反应，不会变细，A错误；

B．氢氧燃料电池可将物质的化学能直接转变为电能，热能直接散失，B错误；

C．甲烷燃料电池工作时，氧气在正极，化合价降低产生水，做氧化剂，被还原，C正确；

D．太阳能电池的主要材料是高纯度的硅，D错误；

答案为C。

5．A

【详解】干电池是一次性电池，铅蓄电池、锂离子电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，因此A正确。

6．A

【详解】A．干电池中电解质铵根离子水解而使溶液呈酸性，酸能和外壳锌反应而腐蚀Zn，导致干电池放置过久可能漏夜而失效，故A正确；

B．燃煤时，适当地鼓入氧气，不能减少排放CO2的含量，所以不能减轻温室效应，故B错误；

C．硫酸铝中铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮物而净水，但没有强氧化性，所以不能杀菌消毒，故C错误；

D．NaOH具有强腐蚀性，能腐蚀胃壁，所以不能用作常见的胃酸中和剂，氢氧化镁和氢氧化铝可以作胃酸中和剂，故D错误；

故选A。

7．C

【详解】A．电池中，由化合价的变化可知，Zn化合价升高，被氧化，锌作负极，Ag化合价降低，被还原，氧化银作正极，A项正确；

B．原电池中，锌作负极发生氧化反应，氧化银作正极发生还原反应，B项正确；

C．将电极方程式相加可知总反应为Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+2Ag，反应消耗水，则溶液OH-浓度增大，则碱性增强，C项错误；

D．原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以溶液中OH-向负极移动，K+、H+向正极移动，D项正确；

答案选C。

8．D

【详解】A．锂是密度最小的金属，用锂作电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，锂电池的比能量高、电压高、工作温度宽、可储存时间长，故A正确；

B．聚酯纤维是合成纤维的一种，属于合成纤维，故B正确；

C．漂白液、漂白粉或漂粉精的有效成分是次氯酸钙，溶于水后与空气中的二氧化碳反应会生成次氯酸，次氯酸有漂白作用，还能杀菌消毒，所以漂白液、漂白粉或漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，也可用作游泳池和环境的消毒剂，故C正确；

D．熔融烧碱时，不能使用普通玻璃坩埚、石英坩埚、陶瓷坩埚，可以使用铁坩埚或镍坩埚，熔融状态下，铁或镍都不与烧碱NaOH反应，故D错误；

答案选D。

9．D

【详解】瑞典皇家科学院宣布，授John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham和Akira Yoshino三位科学家2019年诺贝尔化学奖。瑞典皇家科学院表示，这是对他们在锂离子电池方面做出的贡献进行表彰，故选D。

10．D

【详解】A．整个过程的能量转化涉及化学能转化为电能以及化学能和热能之间的转化，故A错误；

B．放电时正极发生得电子的还原反应，即正极反应式为：xLi++LiV3O8+xe﹣═Li1+xV3O8，故B错误；

C．放电时Cl‾移向负极，移向锂电极，故C错误；

D．根据工作时，需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐融化，得到：Li﹣Si合金熔点高于352℃，故D正确；

故答案选D。

【点睛】本题考查化学电源新型电池。放电时，电池反应式为xLi+LiV3O8=Li1+xV3O8，负极反应式为xLi﹣xe﹣═xLi+，正极反应式为xLi++LiV3O8+xe﹣═Li1+xV3O8，充电时，阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反。

11．C

【详解】A．用含有少量硫酸铜的稀硫酸跟锌粒反应，能加快产生氢气，是因为锌置换出铜附在锌表面，形成许多微小的原电池，从而加快反应速率的，并不是Cu2+具有催化能力，A错误；

B．增大浓度会加快化学反应速率，是因为增加了反应物单位体积内分子数，但活化分子的百分数不变，单位体积内反应物的活化分子数增多导致反应速率加快，B错误；

C．等体积、pH都为3的酸HA和HB分别与足量的锌反应，HA放出的氢气多，说明HA中能够提供的H+更多，说明HA电离程度更小了，说明酸性：HA<HB，C正确；

D．碱性锌锰电池是一种常见的一次电池，D错误；

故答案为：C。

12．B

【分析】根据锂电池总反应可知，Li发生失电子的氧化反应，Li为负极；MnO2发生得电子的还原反应，MnO2为正极。

【详解】A．Li发生失电子的氧化反应，Li为负极，电极反应为Li-e-=Li+，A项正确；

B．根据分析，Li为负极，电极反应为Li-e-=Li+，B项错误；

C．MnO2发生得电子的还原反应，MnO2是正极，电极反应为MnO2+e-=，C项正确；

D．锂电池不含镉、汞等对环境有污染的元素，锂电池是一种环保型电池，D项正确；

答案选B。

13．B

【详解】A．硅太阳能电池的主要成分是硅单质，而不是二氧化硅，A不正确；

B．飞船返回舱表层采用的新型无机非金属材料，具有耐高温、抗氧化的特点，为保证内部温度的相对稳定，高温时能自动烧蚀，以带走热量，B正确；

C．锌锰干电池中，锌外壳作负极，石墨棒作正极，C不正确；

D．锌锰干电池是一次电池，只能放电，不能充电，D不正确；

故选B。

14．D

【详解】A．家庭常用的锌锰碱性电池为原电池，放电时，将化学能转化为电能，故A正确；

B．合金比纯金属具有更优良的物理、化学和机械性能，故青铜比纯铜具有更高的硬度和更强的抗腐蚀性能，故B正确；

C．FeCl3水解生成氢氧化铁和盐酸，CuO能与盐酸反应，加入CuO可促进FeCl3水解生成氢氧化铁沉淀而除去，故C正确；

D．明矾溶于水电离产生的铝离子水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体，可用于净水，不能用来杀菌消毒，故D错误；

故选：D。

15．D

【详解】A．根据总反应可知Zn被氧化，为原电池的负极，负极反应为Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn(OH)2，负极区PH减小，故A错误；

B．根据电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)═Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，可知反应中Zn被氧化，为原电池的负极，负极反应为Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn(OH)2，MnO2为原电池的正极，发生还原反应，正极反应为2MnO2(s)+H2O（1）+2e﹣═Mn2O3(s)+2OH﹣(aq)，故B错误；

C．原电池中，电子由负极经外电路流向正极，故C错误；

D．阳离子向正极移动，故D正确；

故选D。

16．     坩埚     三角架     泥三角          炭（或C）     猜想I不成立     取少量滤液逐滴滴入稀氨水     先有白色沉淀、滴入过量稀氨水后白色沉淀溶解     氯化锌     氯化铵

【分析】废干电池筒中固体加水、搅拌，其中NH4Cl、ZnCl2溶解，MnO2等物质难溶于水，经过滤得到的滤渣中主要含MnO2等，滤渣灼烧后的残渣加入双氧水中，带火星木条复燃说明双氧水分解成O2，滤渣灼烧产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明灼烧时产生CO2；分别结合NH4+的检验和题给已知信息来设计实验检验滤液中的主次成分。

【详解】（1）操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、三角架、泥三角、坩埚、坩埚钳等；

（2）操作④的试管加入③中所得滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，说明双氧水分解生成了大量O2，MnO2起催化作用，反应的化学方程式为；

（3）操作③灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体为CO2，由此推测滤渣中除含有MnO2外，还含有炭（或C）；

（4）取操作②的滤液，加入NaOH固体，并加热，闻到有轻微的氨味，说明操作②的滤液不含大量NH4Cl，只含少量NH4Cl，则“猜想Ⅰ不成立”；根据题给已知“氯化锌与稀氨水反应先生成Zn(OH)2白色沉淀，Zn(OH)2可以溶于稀氨水生成可溶性的Zn(NH3)4(OH)2”，故检验ZnCl2的操作过程为：取少量滤液逐滴滴入稀氨水，若出现的现象为：先有白色沉淀、滴入过量稀氨水后白色沉淀溶解，则“猜想Ⅱ成立”；根据上述实验，操作②的滤液中的主要成分为氯化锌，次要成分为氯化铵。