2020-2021學(xué)年化學(xué)魯科版選修4達標訓(xùn)練：第1章　第2節(jié)　第2課時　化學(xué)電源 Word版含解析

1、第2課時化學(xué)電源夯實基礎(chǔ)輕松達標1.下列說法正確的是()a.堿性鋅錳電池是二次電池b.鉛蓄電池是一次電池c.二次電池又叫蓄電池,它放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生d.燃料電池的活性物質(zhì)大量儲存在電池內(nèi)部2.下列有關(guān)電池的說法不正確的是()a.手機上用的鋰離子電池屬于二次電池b.鋅銅原電池工作時,電子沿外電路從銅電極流向鋅電極c.甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能d.鋅錳干電池中,鋅電極是負極3.在超市里經(jīng)常會看到一種外殼為紙層包裝的電池,印有如圖所示的文字。下列有關(guān)說法錯誤的是()a.該電池是一次電池b.該電池工作時,電子由負極通過外電路流入正極c.該電池含有的金屬元素中毒性最大的是hgd.該

2、電池工作時,外電路中每通過0.2 mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減少3.25 g4.生產(chǎn)鉛蓄電池時,在兩極板上的鉛銻合金棚架上均勻涂上膏狀的pbso4,干燥后再安裝,充電后即可使用,發(fā)生的反應(yīng)是2pbso4+2h2opbo2+pb+2h2so4。下列對鉛蓄電池的說法錯誤的是()a.理論上需要定期補充硫酸b.電池工作時鉛是負極,pbo2是正極c.電池工作時負極上發(fā)生的反應(yīng)是pb-2e-+so42-pbso4d.電池工作時電解質(zhì)的密度減小5.下面是四種燃料電池的工作原理示意圖,其中正極的反應(yīng)產(chǎn)物為水的是()6.al-ag2o電池可用作水下動力電源,其原理如圖所示。電池工作時,下列說法錯誤的是()a.電

3、子由al電極通過外電路流向ag2o/ag電極b.電池負極附近溶液ph升高c.正極反應(yīng)為ag2o+2e-+h2o2ag+2oh-d.負極會發(fā)生副反應(yīng)2al+2naoh+6h2o2naal(oh)4+3h27.(2019寧夏銀川質(zhì)檢)如圖為以pt為電極的氫氧燃料電池的工作原理示意圖,以稀硫酸為電解質(zhì)溶液。下列有關(guān)說法不正確的是()a.a極為負極,電子由a極經(jīng)外電路流向b極b.a極的電極反應(yīng)式:h2-2e-2h+c.電池工作一段時間后,裝置中c(h2so4)增大d.若將h2改為ch4,消耗等物質(zhì)的量的ch4時,o2的用量增多8.如圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是()a.該系統(tǒng)中

4、只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化b.裝置y中負極的電極反應(yīng)為o2+2h2o+4e-4oh-c.裝置x能實現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生d.裝置x、y形成的子系統(tǒng)能實現(xiàn)物質(zhì)的零排放,并能實現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化9.微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。有一種銀鋅電池,其電極分別是ag2o和zn,電解質(zhì)溶液為koh溶液,電極反應(yīng)為:zn+2oh-2e-zno+h2o,ag2o+h2o+2e-2ag+2oh-。根據(jù)上述信息,填寫下列空白。(1)判斷下列敘述正確的是。a.在使用過程中,電解質(zhì)koh被不斷消耗b.使用過程中,電子由ag2o極經(jīng)外電路流向zn極c.zn是負極,ag2o是正極d.zn電極發(fā)生還原反應(yīng)

5、,ag2o電極發(fā)生氧化反應(yīng)(2)寫出電池的總反應(yīng):。(3)電池工作時,負極區(qū)的ph(填“增大”“減小”或“不變”,下同),正極區(qū)的ph,電解質(zhì)溶液的ph。提升能力跨越等級1.如圖是一種酸性燃料電池酒精檢測儀,具有自動吹氣流量監(jiān)測與控制的功能,下列有關(guān)說法正確的是()a.電流由呼氣所在的鉑電極流出b.h+通過質(zhì)子交換膜流向氧氣所在的鉑電極c.電路中流過2 mol電子時,消耗標準狀況下o2 22.4 ld.該電池的負極反應(yīng)為ch3ch2oh+3h2o-12e-2co2+12h+2.(雙選)液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點。一種以液態(tài)肼(n2h4)為燃料的電池裝置如圖所示,該電池用空氣

6、中的氧氣作為氧化劑,koh溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是()a.b極發(fā)生氧化反應(yīng)b.a極的電極反應(yīng)為n2h4+4oh-4e-n2+4h2oc.放電時,電流從a極經(jīng)過負載流向b極d.其中的離子交換膜需選用陰離子交換膜3.甲醇燃料電池可用于筆記本電腦、汽車、遙感通信設(shè)備等,它的一極通入甲醇,一極通入氧氣;電池中含有質(zhì)子交換膜,它能傳導(dǎo)氫離子(h+)。電池工作時,甲醇被氧化為二氧化碳和水,氧氣在電極上的反應(yīng)是o2+4h+4e-2h2o。下列敘述不正確的是()a.負極的反應(yīng)為ch3oh+h2o-6e-co2+6h+b.電池的總反應(yīng)是2ch3oh+3o22co2+4h2oc.電池工作時

7、,h+由正極移向負極d.電池工作時,電子從通入甲醇的一極流出,經(jīng)外電路流入通氧氣的一極4.(雙選)熱激活電池(又稱熱電池)可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無水licl-kcl混合物一旦受熱熔融,電池瞬間即可輸出電能。該電池總反應(yīng)為:pbso4+2licl+cacacl2+li2so4+pb下列說法正確的是()a.負極反應(yīng):ca+2cl-2e-cacl2b.放電過程中,li+向鈣電極移動c.正極反應(yīng)物為licld.常溫時,在正負極間接上檢流計,指針不偏轉(zhuǎn)5.鋅空氣燃料電池可用作電動車動力電源,電池的電解質(zhì)溶液為koh溶液,電池反應(yīng)為2zn+o2+4o

8、h-+2h2o2zn(oh)42-。下列說法正確的是()a.放電時,電解質(zhì)溶液中k+向負極移動b.放電時,電解質(zhì)溶液中c(oh-)逐漸增大c.放電時,負極反應(yīng)為:zn+4oh-2e-zn(oh)42-d.放電時,電路中通過2 mol電子,消耗氧氣22.4 l(標準狀況)6.某蓄電池放電、充電時的反應(yīng)為:fe+ni2o3+3h2ofe(oh)2+2ni(oh)2下列推斷中正確的是()放電時,fe為正極,ni2o3為負極放電時,負極反應(yīng)為fe+2oh-2e-fe(oh)2放電時,ni2o3在正極反應(yīng)蓄電池的電極必須是浸在某種堿性電解質(zhì)溶液中a. b.c. d.7.科學(xué)家設(shè)計出質(zhì)子膜h2s燃料電池,

9、實現(xiàn)了利用h2s廢氣資源回收能量并得到單質(zhì)硫。質(zhì)子膜h2s燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下。下列說法錯誤的是()a.電極a為電池的負極b.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng):o2+4h+4e-2h2oc.電路中每通過4 mol電子,在正極消耗44.8 l h2sd.每17 g h2s參與反應(yīng),有1 mol h+經(jīng)質(zhì)子膜進入正極區(qū)8.某新型可充電電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓,該電池的總反應(yīng)3zn+2k2feo4+8h2o3zn(oh)2+2fe(oh)3+4koh,電解質(zhì)溶液為強堿溶液。(1)放電時負極反應(yīng)為。(2)放電時k2feo4發(fā)生(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。(3)放電時電子由(填“正”或“負”,下同)極

10、流向極。(4)放電時1 mol k2feo4發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)是。貼近生活拓展創(chuàng)新科學(xué)家預(yù)言,燃料電池將是21世紀獲得電能的重要途徑。近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作為電極催化劑,電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過。其工作原理的示意圖如下:甲醇燃料電池工作原理示意圖請回答下列問題:(1)pt(a)電極是電池的極,電極反應(yīng)為;pt(b)電極發(fā)生(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電極反應(yīng)為。(2)電池的總反應(yīng)為。(3)如果該電池工作時電路中通過2 mol電子,則消耗的ch3oh有 mol。(4)使用該燃料電池的另一個好處是。參考答案第2課時化學(xué)電源夯實基礎(chǔ)輕松達標1.c堿性鋅錳電池是一次電池

11、,鉛蓄電池是二次電池,a、b錯誤;燃料電池的活性物質(zhì)不需要儲存在電池內(nèi)部,d錯誤。2.b鋅銅原電池中,電子從負極鋅沿外電路流向正極銅。3.d鋅錳干電池工作時,鋅失去電子,電極反應(yīng)為zn-2e-zn2+,所以外電路中每通過0.2 mol電子,鋅的質(zhì)量理論上應(yīng)減少6.5 g,所以d項錯誤。4.a鉛蓄電池放電時相當于原電池,pb是負極,pbo2是正極,負極發(fā)生的反應(yīng)是pb失去電子生成pb2+,pb2+與溶液中的so42-生成pbso4沉淀;放電時消耗的硫酸與充電時生成的硫酸相等,在制備電池時,pbso4的量是一定的,制成膏狀,干燥后再安裝,則理論上h2so4不用補充;放電時,h2so4被消耗,溶液中

12、h2so4的物質(zhì)的量濃度減小,所以溶液的密度也隨之減小。5.ca中通空氣的一極為正極,電極反應(yīng)為o2+4e-2o2-。b中通o2的一極為正極,電極反應(yīng)為2h2o+o2+4e-4oh-。c中通空氣的一極為正極,電極反應(yīng)為4h+o2+4e-2h2o。d中通co2和o2的一極為正極,電極反應(yīng)為2co2+o2+4e-2co32-。6.b根據(jù)題意分析可知,鋁電極為負極,ag2o/ag電極為正極。電子由負極流向正極,a項錯誤;負極反應(yīng)為al-3e-+4oh-al(oh)4-,ph降低,b項錯誤;正極反應(yīng)為ag2o+2e-+h2o2ag+2oh-,c項正確;負極會發(fā)生副反應(yīng)2al+2naoh+6h2o2na

13、al(oh)4+3h2,d項正確。7.ca極通入的h2發(fā)生氧化反應(yīng),則a極為負極,電子由a極經(jīng)外電路流向b極,以稀硫酸為電解質(zhì)溶液時,負極上h2被氧化為h+,a、b正確;電池總反應(yīng)為2h2+o22h2o,則電池工作一段時間后,裝置中c(h2so4)減小,則c項錯誤;根據(jù)電池總反應(yīng):2h2+o22h2o和ch4+2o2co2+2h2o可知,消耗等物質(zhì)的量的h2和ch4時,ch4消耗o2較多,d正確。8.c該系統(tǒng)有太陽能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為機械能多種能量轉(zhuǎn)化形式,a項錯;裝置y為原電池,負極發(fā)生氧化反應(yīng),應(yīng)是h2發(fā)生氧化反應(yīng),b項錯;裝置x的作用是將水轉(zhuǎn)化為燃

14、料(氫氣)和氧化劑(氧氣),c項正確;化學(xué)能與電能間不可能完全轉(zhuǎn)化,d項錯。9.答案 (1)c(2)zn+ag2ozno+2ag(3)減小增大不變解析 (1)由兩電極反應(yīng)相加可得電池總反應(yīng):zn+ag2ozno+2ag,由總反應(yīng)知,在使用過程中koh不被消耗,a錯;由電極反應(yīng)可知zn是負極,發(fā)生氧化反應(yīng),ag2o是正極,發(fā)生還原反應(yīng),電子由zn極流向ag2o極。c對,b、d均錯。(3)電解質(zhì)溶液為koh溶液,使用時,負極區(qū)消耗oh-,ph減小;正極區(qū)產(chǎn)生oh-,ph增大,消耗和產(chǎn)生的oh-的量相等,h2o的量不變,則電解質(zhì)溶液的ph不變。提升能力跨越等級1.b呼氣所在電極發(fā)生乙醇轉(zhuǎn)化為醋酸的反

15、應(yīng),故此電極為負極,而電流由正極流出,a項錯誤;h+通過質(zhì)子交換膜流向正極(通入氧氣的鉑電極),b正確;正極反應(yīng)為o2+4e-+4h+2h2o,電路中流過2 mol電子時,消耗0.5 mol o2,在標準狀況下體積為11.2 l,c錯誤;該電池的負極反應(yīng)為ch3ch2oh+h2o-4e-ch3cooh+4h+,d錯誤。2.bd燃料電池中燃料(n2h4)在負極(a電極)發(fā)生氧化反應(yīng):n2h4+4oh-4e-n2+4h2o,o2在正極(b電極)發(fā)生還原反應(yīng):o2+4e-+2h2o4oh-,總反應(yīng)為n2h4+o2n2+2h2o,a錯誤、b正確;放電時電流由正極流向負極,c錯誤;oh-在正極生成,移向

16、負極被消耗,所以離子交換膜應(yīng)讓oh-通過,故選用陰離子交換膜,d正確。3.c首先判斷出通入甲醇的一極失去電子作為負極,通入氧氣的一極得到電子作為正極。電池總反應(yīng)減去氧氣在正極的電極反應(yīng)可得到負極反應(yīng),a項正確;電池工作時,h+移向正極而不是移向負極,c項錯誤。4.ad負極上發(fā)生氧化反應(yīng),a正確;放電過程中l(wèi)i+向正極移動,b錯誤;由電池總反應(yīng)可知,正極反應(yīng)物是pbso4,c錯誤;常溫下,電解質(zhì)不是熔融態(tài),離子不能移動,不能產(chǎn)生電流,因此在正負極之間連接檢流計,指針不偏轉(zhuǎn),d正確。5.c放電時,電解質(zhì)溶液中k+向正極移動,a項錯誤;放電時,根據(jù)總反應(yīng)可知電解質(zhì)溶液中c(oh-)逐漸減小,b項錯誤

17、;在堿性環(huán)境中負極zn失電子生成的zn2+將與oh結(jié)合生成zn(oh)42-,c項正確;根據(jù)o24e-可知,電路中通過2 mol電子時消耗0.5 mol氧氣,在標準狀況下體積為11.2 l,d項錯誤。6.d放電時fe被氧化,ni2o3被還原,fe作為負極,ni2o3作為正極。放電時負極反應(yīng)為fe+2oh-2e-fe(oh)2,ni2o3在正極上發(fā)生反應(yīng)。由于放電時的產(chǎn)物均為堿性物質(zhì),故應(yīng)用堿性電解質(zhì)溶液。7.c根據(jù)燃料電池的特點分析,通氧氣的一極為正極,故電極b為正極,電極a為負極,a項正確;電極b為正極,氧氣得電子結(jié)合h+生成水,b項正確;從裝置圖可以看出,電池總反應(yīng)為2h2s+o2s2+2

18、h2o,電路中每通過4 mol電子,正極應(yīng)該消耗1 mol o2,負極應(yīng)該有2 mol h2s反應(yīng),但是題目中沒有說明是標準狀況下,所以h2s的體積不一定是44.8 l,c錯誤;17 g h2s即0.5 mol h2s,每0.5 mol h2s參與反應(yīng)會消耗0.25 mol o2,根據(jù)正極反應(yīng)o2+4h+4e-2h2o可知,有1 mol h+經(jīng)質(zhì)子膜進入正極區(qū),d正確。8.答案 (1)zn-2e-+2oh-zn(oh)2(2)還原(3)負正(4)1.8061024解析 放電時鋅在負極發(fā)生氧化反應(yīng),因為電解質(zhì)是強堿,故負極反應(yīng)是zn-2e-+2oh-zn(oh)2。電子由負極流出,通過外電路流向正極,每1 mol k2feo4發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子是3 mol,其數(shù)目是1.8061024,放電時k2feo4得電子發(fā)生還原反應(yīng)。貼近生活