【2019】高中化學第四章電化學基礎4-2化學電源課時練

1、1 / 6【2019 最新】高中化學第四章電化學基礎 4-2 化學電源課時練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【答案】C【解析】堿性鋅錳電池是一次電池，鉛蓄電池是二次電池。2 .隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是A. 利用電池外殼的金屬材料B. 防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染C. 不使電池中滲漏的電解液腐蝕其他物品D. 回收其中石墨電極【答案】B【解析】汞、鎘、鉛等重金屬離子會對土壤

2、和水源造成污染。I2豐3 .鋅錳干電池在放電時總反應方程式可以表示為：Zn（s） + 2MnOb+ 2NH4=Zn + MnQ（s） + 2NHf+ H2O,在此電池放電時正極（碳棒）上發(fā)生反應的物質(zhì)是（）A. ZnB.碳C. MnO 和 NH1D. Zn21和 NH【答案】C【解析】根據(jù)方程式可知：Zn 為負極，碳棒為正極，負極：Zn 2e_=ZrT ,正極：2Mnd 2NHl+ 2e_=M2O+ 2NHf+H2O,所以正極上參與反應的物質(zhì)是MnO 和 Nj。4 .人造衛(wèi)星用到的一種高能電池一一銀鋅電池，其電極反應為：Zn+ 2OH 2e=Zn（OH,AOIH2CI2e=2A 葉 2OH。根

3、據(jù)反應式判斷氧化銀是（）A.負極被氧化B.正極被還原C.負極被還原D.正極被氧化【答案】B【解析】AcO-2Ag 得電子，化合價降低，被還原。2 / 65.目前人們正研究開發(fā)一種高能電池一一鈉硫電池，它以熔融的鈉、硫為兩極，以Na1導電的BAI2Q放電陶瓷作固體電解質(zhì)，反應為2Na+xS 充電 NstS，以下說法正確的是()A. 放電時，鈉作正極，硫作負極B. 放電時，Na*向負極移動C. 充電時，鈉極與外電源正極相連，硫極與外電源的負極相連D.放電時，負極發(fā)生的反應是：2Na 2e=2Na【答案】D【解析】放電時，負極失去電子發(fā)生氧化反應，正極得電子發(fā)生還原反應，故鈉作負極，硫作正極，A 錯

4、誤；放電時，陽離子向正極移動，B 錯誤；充電時，鈉極(負極)與外電源的負極相連，硫極(正極)與外電源的正極相連，C 錯誤；放電時，負極發(fā)生氧化反應，D 正確。6 .鎳(Ni)鎘(Cd)可充電的電池，放電時，電極材料是Cd 和 NiO(OH)，電解質(zhì)是 KOH 電極反應分別是：Cd+ 2OH 2e=Cd(OH); 2NiO(OH) + 2H2O+ 2e=2Ni(OH)2+ 20H。下列說法不正確的 是()A.電池放電時，負極周圍溶液的pH 不斷減小B. 電池放電時總反應是 Cd+ 2NiO(OH) + 2HO=Cd(OH)+ 2Ni(OH)2C. 電池充電時，鎘(Cd)元素被氧化D.電池充電時，

5、電池的正極和電源的正極相 連接【答案】C【解析】C 項，充電時，Cd(OH)2+ 2e=Cc* 2OH ,所以鎘元素應被還原。7.鋰離子電池的應用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO0，導電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負極發(fā)生的反應為 6C+xLi+xe=LixG,充放電過程中，正極發(fā)生 LiCoQ 與 Li1xCoO 之間的轉化。下列有關說法不正確的是()A.放電時的負極反應式為： LixCsxe=60 xLi+B. 鈷酸鋰(LiCoO2)中鈷元素的化合價為+3C. 放電時正極發(fā)生 LiCoO2轉化為 Li-xCoQ 的反應D.放電時鋰離子向正極移動

6、【答案】C【解析】放電時，電極反應式為負極：LixC6xe =60 xLi3 / 6正極：Lii-xCoO+xe+xLi+=LiCoO所以放電時，Li1xCoO 轉化為 LiCoO?。4 / 68 美國時代周刊將氫燃料電池評為21 世紀對人類生活具有重大影響的技術之一。培根電池是一種堿性的氫氧燃料電池，已經(jīng)應用在“阿波羅六號”太空船上。將多個培根電池組合為電池組，向外供電,電池組工作穩(wěn)定后，它的電動勢和內(nèi)阻基本保持不變。電池所產(chǎn)生的水可以作為飲用水，今欲得常溫下水 1L ,則電池內(nèi)電子轉移的物質(zhì)的量約為()一32A. 8.9X10 molB.4.5X10 mol2C. 1.1X10 molD.

7、 5.6X10 mol【答案】C【解析】負極：2H2 4e_ + 4OH=4HO正極：Q+ 4e+ 2H2O=4OH不正確的是B.正極反應式為：C2+ 2H2O+ 4e =4OHC.負極反應式為：CHO* HaC 6e=C（2 6H+D. 該電池提供 1 mol e一，消耗氧氣 0.25 mol【答案】B【解析】電極反應式為：負極：2CHOH- 12e一+ 2fO=2C0 + 12H+正極：3Q+ 12e一+ 12H+=6HQ B 錯誤；根據(jù)電子流向，可以判斷3 mol1 mol 電子時，消耗 Q 為 12 = 0.25 mol。10.美國海軍海底戰(zhàn)事中心與麻省理工大學共同研制成功了用于潛航器

8、的鎂一過氧化氫燃料電池系統(tǒng)。其工作原理如圖所示。 以下說法中錯誤的是（）A. 電池的負極反應為 Mg 2e_=Mg+所以產(chǎn)生 2 mol 水，轉移 4 mol 電子。制得 1 L 水轉移電子數(shù)為9.右圖是甲醇燃料電池的結構示意圖，甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子（H+）和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達另一極與氧氣反應，電池總反應為2CHO 出 3Q=2C 決 4WQ 下列說法1 000 mL 1 g/mL18 g mol一催化劑（電極）2X2=1.1X10 mol。負載催化劑（電極）A.左電極為電池的負極，a 處通入的物質(zhì)是甲醇質(zhì)子交換膜a 處通甲醇，b 處通 Q。當電池提供電解質(zhì)溶液（海水+

9、酸性Hj）J5 / 6B. 電池工作時，向負極移動C.電池工作一段時間后，溶液的pH 增大6 / 6D.電池總反應式是 M 葉 H2Q+ 2H+=Mg+ 2HbO【答案】B【解析】Mg H2O2燃料電池中 Mg 作負極：Mg- 2e_=Mg+, Pt 作正極：H2Q+ 2H+ 2e_=2HO,總反應式為 Mg+ HQ+2H+=“&*+ 2fO,消耗，使c(H+)減小，pH 增大，且 才移向正極。11.“神舟九號”飛船的電源系統(tǒng)共有3 種，分別是太陽能電池帆板、鎘鎳蓄電池和應急電池。(1) 飛船在光照區(qū)運行時，太陽能電池帆板將 _能轉化為 _ 能，除供給飛船使用外，多余部分用鎘鎳蓄電池儲存起來。

10、其工作原理為放電Cd+ 2NiOO 出 2H2O 充電 Cd(OH)2+ 2Ni(OH)2充電時，陽極的電.極反應式為 _ ;當飛船運行到地影區(qū)時，鎘鎳蓄電池開始為飛船供電，此時負極附近溶液的堿性 _ (填“增大” “減小”或“不變”)。放電(2) 緊急狀況下，應急電池會自動啟動，工作原理為Zn+ AO+ H2O 充電 2Ag+ Zn(OH)2，其負極的電極反應式為_?！敬鸢浮刻?電 Ni(OH)2 e+ OH=NiOOH- H2O 減小(2)Z n 2e+ 2OH=Z n(OH【解析】(1)陽極是失電子發(fā)生氧化反應的一極，Ni(OH)2為陽極；放電時負極反應為=Cd(OH2，故溶液堿性減小

11、。12原電池是化學對人類的一項重大貢獻。(1)某興趣小組為研究原電池原理，設計如圖裝置。1a和 b 不連接時，燒杯中發(fā)生反應的離子方程式是 _。2a和 b 用導線連接，Cu 極為原電池 _ 極(填“正”或“負”)，電極反應式是_, Zn 極發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應，溶液中的 H-移向_ (填“Cu”或“Zn”)極。3_無論a 和 b 是否連接，Zn 片均被腐蝕，若轉移了 0.2 mol 電子，則理論上 Zn 片質(zhì)量減輕 _ g。如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題：電池的負極是 _(填“ a”或“ b”)電極，該極的電極反應式為:UZ-甘一一二 _3Cd 2e+ 2OHab-

12、0御人口人#0人口亂h電爺7 / 6電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH_(填“增大” “減小”或“不變”)?！敬鸢浮縕n+ 2H+=ZrT+ Hf正 2H+ 2e=Hf氧化 Cu 6.5(2)aCH+10OH-8e=CO+7fO減小【解析】分析本題裝置，若a 和 b 不連接，不能構成原電池；若 a 和 b 連接，則符合構成原電池的條件。(1)若 a、b 不連接則發(fā)生的是 Zn 與 HbSQ 的置換反應；a、 b 連接后，構成原電池， Cu 的活潑性弱 于 Zn, Cu為正極，Zn 為負極，Zn 極發(fā)生氧化反應；若轉移0.2 mol 電子，則消耗 0.1 mol Zn，其質(zhì)量為 6.5 g。(2

13、)CH4在反應時失去電子，故 a 電極是電池的負極。電極反應式可由總反應式CH+ 2OH-+ 2Q=CO-+3fO 減去正極反應式 Q+ 2H2O+ 4e-=4OH,求得。由于電池工作過程中會消耗OH ,故一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH 會減小。放電13 .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3Zn + 2KaFeO + 8fO 充電3Z n(OH)2+ 2Fe(OH)3+ 4KOH(1) 放電時負極反應為 _;(2) 充電時 Fe(OH)3發(fā)生_ 反應；(3) 放電時電子由_極流向_ 極；(4) 放電時 1 mol K2FeO4發(fā)生反應，轉移電子數(shù)是 _?！敬鸢浮?1)

14、Z n 2e-+ 2OH=Z n(OH)z(2)氧化 (3)負 正 (4)1.806X1024【解析】放電時鋅在負極發(fā)生氧化反應，因為電解質(zhì)是堿，故負極反應是Zn 2e-+ 2OH=Zn(OH)z,電子由負極流出，通過外電路流向正極，每1 mol KaFeO 發(fā)生反應，轉移電子是 3 mol，數(shù)目是 1.806X1024,充電時 Fe(O H)3失去電子發(fā)生氧化反應。14化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用。(1) 下列相關說法正確的是 _ (填序號)。A. 通過某種電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出能量的多少，可以判斷該電池的優(yōu)劣B. 二次電池又稱充電電池或蓄電池，這類電池可無限次重復

15、使用C. 除氫氣外，甲醇、汽油、氧氣等都可用作燃料電池的燃料D. 近年來，廢電池必須進行集中處理的問題被提上日程，其首要原因是電池外殼的金屬材料需要回收充電8 / 6(2) 目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池，其電池總反應式可表示為2Ni(OH)2+ Cd(OH)2放電 Cd+ 2NiO(OH)+ 2HzO9 / 6(4)請運用原電池原理設計實驗,驗證CT、Fe3+氧化性的強弱, 請 畫出實驗裝置圖并寫出電極反應式。已知 Ni(0H)2和 Cd(OH)2均難溶于水，但能溶于酸，以下說法正確的是(填序號)。A.以上反應是可逆反應B.反應環(huán)境為堿性C.電池放電時 Cd 作負極D.該電池是一種二次電池(3)在宇宙飛船和其他航天器上經(jīng)常使用的氫氧燃料電池是一種新型電源，其構造如圖所示:a、b 兩個電極均由多孔的碳塊組成，通入的氫氣和氧氣由孔隙中逸 入，并在電極表面發(fā)生反應而放電。a電極是電源的氫氣人口極;若該電池為飛行員提供了360 kg 的水，則電路中通過了mol 電子?！敬鸢浮緼 BCD40 000(4)裝置如右圖。正極的電極反應式:2Fe3+ 2e=2F