2016年春高中化學第4章電化學基礎(chǔ)第2節(jié)化學電源習題-新人教版選修4

1、2016年春高中化學-第4章-電化學基礎(chǔ)-第2節(jié)-化學電源習題-新人教版選修4第2節(jié)化學電源一、選擇題1.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.為了利用電池外殼的金屬材料B.防止汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染C.不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品D.回收其中的石墨電極解析：廢電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子能對土壤和水源造成污染，必須進行集中處理。答案：B2.下列有關(guān)電池的敘述正確的是（）A.鋅鎰干電池工作一段時間后碳棒變細B.氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化C.太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅D.氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芙馕?選項原因分析結(jié)論

2、A鋅鎰干電池工作后碳棒不變XB氫氧燃料電池工作時都是負極發(fā)生氧化反應，H221=2口VC太陽能電池的主要材料是高純度的硅XD氫氧燃料電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔躕答案：B3.燃料電池是燃料（例如COH2、CH等）跟氧氣或空氣起反應，將此反應的化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電解質(zhì)溶液通常是KO脩液。下列關(guān)于甲烷燃燒電池的說法不正確的是（）A.負極反應式為CH+100H+8e=Cb+7H2OB.正極反應式為2Q+4HO+8e=80HC.隨著不斷放電，電解質(zhì)溶液堿性不變D.甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的能量利用率大解析：AB兩項是正確的；綜合AB兩項知C項不正確；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律，燃燒時產(chǎn)生的熱能是不

3、可能全部轉(zhuǎn)化為功的，能量利用率不高，而電能轉(zhuǎn)化為功的效率要大得多，D項正確。答案：C4. （2015北京東城期末）如圖是一種應用廣泛的鋰電池，LiPF6是電解質(zhì)，SO（CH）2是溶齊I，反應原理是4Li+FeS2=F計2Li2S。下列說法不正確的是（）A.該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為電能B.電子移動方向是由a極流向b極C.可以用水代替SO(CH)2作溶劑D.b極反應式是FeS+4Li+4e-=F計2Li2s解析：Li作負極發(fā)生Lie-=L，正極FeS中鐵的化合價由+2價降低到0價、硫由一1價降低到2價，電極反應式為FeS+4e+4Li+=Fe+2Li2S；水與Li發(fā)生反應，C選項錯誤。答案：C5 .高

4、效能電池的研發(fā)制約電動汽車的推廣。有一種新型的燃料電池，它以多孔銀板為電極插入KOH溶液中，然后分別向兩極通入乙烷和氧氣，其總反應為：2GH6+7Q+8KOH=4CO+10H2O,有關(guān)此電池的才t斷中正確的是()A.負極反應為：14H37O+28e=28OHB.放電過程中KOH勺物質(zhì)的量濃度不變C.每消耗1molC2Hs則電路上轉(zhuǎn)移的電子為14molD.放電一段時間后，負極周圍的pH升高解析：燃料作負極，氧氣作正極，A選項錯誤；由總反應可知放電過程中消耗KOHB選項錯誤；分析總反應，7個Q參加反應轉(zhuǎn)移28個電子，C選項正確；負極電極反應式為C2H6+18OH-14e-=2Cb+12H2QD選項

5、錯誤。答案：C6 .將兩個粕電極插入KOH容液中，向兩極分別通入CH和Q,即可構(gòu)成CH燃料電池。已知通入CH一極的電極反應式是：CH+10OH=CO+7H2O+8e;通入Q極的電極反應式是：Q+2HO+4e=4OHo下列有關(guān)敘述中，不正確的是（）A.通入CH的電極為負極B.正極發(fā)生氧化反應C溶液中的OH向負極移動D.工作一段時間后應補充KOH解析：該燃料電池正極發(fā)生還原反應，B不正確。根據(jù)題中電極反應式知CH發(fā)生氧化反應,通入CH的電極為負極，A正確；原電池工作時,電解質(zhì)溶液中陰離子移向負極，C正確；該電池總反應為CH+2Q+20H=cb+3HQ工作時消耗KOHD正確。答案：B7 .（2015

6、課標I）微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是（）5向*嗔質(zhì)溫嗔厭反腐:物氣質(zhì)唬4A.正極反應中有C0生成B.微生物促進了反應中電子的轉(zhuǎn)移C質(zhì)子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)D.電池總反應為GH2Q+6Q=6Ca6H2O解析：根據(jù)微生物電池工作原理示意圖可知：GHkQ在負極上發(fā)生氧化反應，電極反應式為C6H2Q24e+6HO=6C2C+24匕；Q在正極上發(fā)生還原反應，電極反應式為6O+24e-+24H+=12HQ負極有CO生成，A項錯誤；B項，微生物促進了反應中電子的轉(zhuǎn)移，正確；C項，質(zhì)子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)，正確；D

7、項，電池總反應為GHkQ+6O=6CO6HO,正確。答案：A8 .（2015新課標沖刺卷）如圖裝置為某新型燃料電池的工作示意圖，以HClNHCl溶液為電解質(zhì)溶液。下列有關(guān)說法中正確的是（）A.通入H2的電極為正極B.該電池的負極反應式為：N.+6e+8向=2NHC.圖中分離出的A物質(zhì)為NHClD.該電池工作一段時間后，溶液的pH減小解析：分析題目中示意圖可得，正極反應式為：N2+6e+8Hf=2NH,負極反應式為：3H6e-=6Hl,故A、B項錯誤；電池工作的總反應式為：N2+3H+2H+=2NH,消耗故電池工作一段時間后，溶液的pH增大，故D項錯誤；從電池的總反應式可知最終生成的物質(zhì)為NHC

8、l,則圖中分離出的A物質(zhì)為NHCl,故C項正確。答案：C9 .（2015南充高二檢測）市場上經(jīng)常見到的標記為Li-ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質(zhì)為一種能傳導Li+的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應式為：Li+2Lio.35NiQ奧曲；2Lio.85NiO2,下列說法不正確的是（）A.放電時）負極的電極反應式：Lie=Li十B.充電時，Li0.85Ni6既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應C.該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)溶液D.放電過程中Li+向負極移動解析：A項，Li從零價升至正價，失去電子，作負極，正確；B項，反應逆向進行時，反應

9、物只有一種，化合價既有升，又有降，所以既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應，正確；C項，由于Li可以與水反應，故不能用水溶液作為電解質(zhì)溶液，正確；D項，原電池中陽離子應遷移至正極得電子，故錯。答案：D10 .科學家成功開發(fā)出便攜式固體氧化物燃料電池，它以丙烷氣體為燃料。電池中的一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體，電解質(zhì)是固態(tài)氧化物，在熔融狀態(tài)下能傳導O2O下列對該燃料電池的說法不正確的是（）A.在熔融電解質(zhì)中，OT由負極移向正極B.該電池的總反應是：GH8+5Q=3Ca4HoC.電路中每通過5mol電子，約有5.6L標準狀況下的丙烷被完全氧化D.通入丙烷的電極為電池負極，發(fā)生的電極反應為：GH20e+1

10、0O2=3COO4HO解析：該燃料電池的化學反應原理是：C3H8+5Q=3C84HO,B正確；放電過程中通入丙烷的電極為負極：GH20e-+10Of=3CN4HO,C正確；通入Q的電極為正極：O2+4e=26,產(chǎn)生的OT將向負極移動，A項錯。答案：A二、非選擇題11 .氯鋁電池是一種新型的燃料電池，電解質(zhì)溶液是KOH液，試回答下列問題：（1）通入氯氣的電極是極（填正”或“負”），電極反應式為：（2）加入鋁的電極是極（填“正”或“負”），電極反應式為（3）電子從極流向極（填“Al”或“C12”）。解析：根據(jù)C12和Al的反應方程式：3C12+2Al=2AlC%可知，鋁易失電子被氧化，為負極，但電

11、解液為KOH液，故負極反應為：2Al6e+8OH=2AlQ+4H2O,Cl2易得電子被還原，為正極，電極反應為3Cl2+6e=6Clo在外電路中電子從負極（鋁極）流出沿導線流向正極（Cl2極）。答案：（1）正3Cl2+6e=6CP(2)負2Al6e+8OH=2AlQ+4HO（3）AlCI212 .ZnMnO干電池應用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2NHCl混合溶液。（1）該電池的負極材料是。電池工作時，電子流向（填“正極”或“負極”）。（2）若ZnCl2NHCl混合溶液中含有雜質(zhì)Cif十,會加速某電極的腐蝕，其主要原因是欲除去Cu2最好選用下列試劑中的（填字母）。A.NaOHBZnC.FeD.N

12、H-H2O解析：（1）負極是失電子的一極）Zn失去電子，電子由負極經(jīng)外電路流向正極。（2）鋅與還原出來的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕；除雜的基本要求是不能引入新雜質(zhì)，所以應選Zn將ClT置換為單質(zhì)而除去。答案：Zn(或鋅)正極(2)Zn與ClT反應生成Cu,Zn與Cu構(gòu)成原電池，加快反應速率B13 .(2015經(jīng)典習題選萃)鉛蓄電池是化學電源，它工作時的電池總反應為：PbO+Pb+2HSO=2PbSOb2HQ試回答：(1)蓄電池負極的電極材料是(2)工作時該蓄電池正極的電極反應式是(3)鉛蓄電池工作時，電解質(zhì)溶液的密度,pH(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)如果用鉛蓄電池作電源電解飽

13、和食鹽水制取C12,當制得0.05molCl2時，在理論上電池內(nèi)部消耗的HSO的物質(zhì)的量是。解析：(1)由電池總反應可知，Pb發(fā)生氧化反應，所以Pb是負極。(2)正極上的反應是Pb-PbSO,則必然有H2SO參力口：PbQ+4H+SO+2e=PbS42H2O(負極反應為Pb2e+SO=PbSQ將正、負極反應合并，與題給總反應相符)。(3)在蓄電池的工作過程中，Pb被氧化，H2SQ被消耗，所以溶液的密度減小，pH增大。(4)用鉛蓄電池作電源，電解飽和食鹽水制0.05molCl2,需提供0.10mole(2Cl-2e=Cl2f),每消耗2molH2SQ時轉(zhuǎn)移2mole故至少消耗0.10molH2S

14、Q0答案：(1)Pb(2)PbQ2+4H+SQ+2e=PbS42H2Q(3)減小增大(4)0.10mol點評：將蓄電池與電解槽相連接時，前者將化學反應的能量轉(zhuǎn)化為電能提供給后者，使其發(fā)生氧化還原反應，在電路中流過的電子的物質(zhì)的量相等。14 .鋅銀電池比能量大、電壓平穩(wěn)，廣泛用于電子手表、照相機、計算器和其他微型電子儀器。電解質(zhì)溶液是KOH溶液，電池總反應為Zn+AgO=Zn。2Ag。請回答下列問題：(1)該電池的正極材料是;電池工作時，陽離子向(填“正極”或“負極”)移動；負極的反應式為。(2)電極材料鋅可由閃鋅礦在空氣中燃燒成氧化鋅，然后用碳還原來制取，化學反應方程式為ZnC邕=Zn+CO此

15、法為。A.電解法B.熱還原法C.熱分解法電極材料氧化銀可回收利用得到銀，其化學方程式為?答案：(1)Ag2O正極Zn-2e-+2OH=ZnGPH2O(2)B2AgO=4Ag+Q115 .氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的粕粉，粕吸附氣體的能力強，性質(zhì)穩(wěn)定。3請回答：(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是,在導線中電子流動方向為(用a、b表示)。負極反應式為電極表面鍍粕粉的原因為：(4)該電池工作時，H2和Q連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：1 .2Li+H=2LiH.LiH+HO=LiOF+H2T反應I中的還原劑是，反應H中的氧化劑是。已知LiH固體密度為0.82gcmi3,用鋰吸收224L(標準狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的陛體積比為由生成的LiH與HO作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%則導線中通過電子的物質(zhì)的量為mol。解析：(1)氫氧燃料電池中，負極通H2,正極通Q,所以導線中電子由a到b。(2)負極H2被氧化，寫電極反應式時要注意電解質(zhì)溶液的組成(3)本題考查讀題能力，粕粉作用在題設(shè)中有說明。(4)2Li+H2=2LiH22.4L16g吸收224LH2時，生成的LiH的質(zhì)量為160g,L