2020年高一化學(xué)人教必修2同步課時(shí)檢測(cè)：2.2第2課時(shí)《發(fā)展中的化學(xué)電源》【答案解析】

1、2020年高一化學(xué)人教必修2:發(fā)展中的化學(xué)電源課時(shí)檢測(cè)一、選擇題1. （2019 福建師大附中高一期末考試）某普通鋅鈕干電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。 下列說法正確的是（C ）飛群時(shí) ,j石膈電械A(chǔ).鋅筒是原電池的正極B.石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C錢根離子流向石墨電極D.電子經(jīng)石墨沿電解質(zhì)溶液流向鋅筒解析：由普通鋅鈕干電池的結(jié)構(gòu)圖中電子的移動(dòng)方向可知，Zn為負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨為正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子從負(fù)極流向正極，C項(xiàng)正確；電子只能在外電路中流動(dòng)，不能在 電解質(zhì)溶液中流動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.（2019 河南鄭州一中月考）將鎂片、鋁片平行插入一定濃度的 NaOH

2、溶 液中，用導(dǎo)線連接成閉合回路，如圖所示。該裝置在工作時(shí)，下列敘述正確的 是（D ）主E J 清液 A.鎂比鋁活潑，鎂失去電子被氧化成 Mg卡B.鋁是電池負(fù)極，開始工作時(shí)溶液中會(huì)立即有白色沉淀生成C該裝置的內(nèi)、外電路中，均是電子的定向移動(dòng)形成電流D.該裝置開始工作時(shí)，鋁片表面的氧化膜可不必處理解析：一般情況下，在原電池中較活潑的金屬作負(fù)極，不活潑的金屬作正極，但在該原電池中電解質(zhì)是氫氧化鈉溶液，由于鎂和氫氧化鈉不反應(yīng)，鋁可以和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣，所以此裝置中鋁是負(fù)極，電解反應(yīng)為Al-3e +4OH=A1（OH）4，鎂是正極，電極反應(yīng)為 6H> 6e =6OH+ 3Hd , A B項(xiàng)錯(cuò)誤

3、；在原電池的電解質(zhì)溶液中沒有電子通過，而是離子的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鋁表面的氧化膜 A12Q能溶于NaOH§液，所以不必處理，D項(xiàng)正確。3 .能量轉(zhuǎn)化率大；氧化劑和還原劑可以不斷從外部輸入；電極產(chǎn)物可以不斷輸出；且能代替汽油作為汽車的動(dòng)力；能持續(xù)使用的新型電池為（B ）A.鋰電池B.燃料電池C.干電池D.鉛蓄電池解析：只有燃料電池符合上述要求，選 Bo4 .酸性干電池裝置示意圖如圖所示，電池總反應(yīng)式為Zn+2Nk4=Zn+ +2NHT + HJ,下列說法正確的是（B ）A.碳為電池的負(fù)極8 .氨氣在碳棒上生成C電流由鋅極流向碳極D. H2在Zn片上生成解析：放電時(shí)，Zn失電子

4、，作負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)；正極電極反應(yīng)為2NbJ+2e =2NH T + Hd,所以NH在碳棒上生成，B項(xiàng)正確；電流由碳棒流向鋅極，C項(xiàng)錯(cuò)誤； H2在碳棒上生成，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5. （2019 安慶高一檢測(cè)）Mg AgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備 電池，電池反應(yīng)方程式為 2AgCl + Mg=Mg+ 2Ag+ 2Cl o有關(guān)該電池的說法正 確的是（D ）A. Mg為電池的正極B.負(fù)極反應(yīng)為 AgCl+ e =Ag ClC不能被KCl溶液激活D.可用于海上應(yīng)急照明供電解析：由電池反應(yīng)知，Mg是還原劑，作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為 Mg- 2e =Mg , A B錯(cuò)，該電池能被海水激活，也能被 KCl溶液激活

5、，C錯(cuò)；電池能被海水激活提供電能，可用于海上應(yīng)急照明，D正確。6. （2019 銀川高一期末）“鹽水動(dòng)力”玩具車的電池以鎂片、活性炭為電 極，向極板上滴加食鹽水后電池便可工作，電池反應(yīng)式為2Mg+Q + 2HO=2Mg（OH）下列關(guān)于該電池的說法錯(cuò)誤的是（D ）A.活性炭作正極B.食鹽水作電解質(zhì)溶液C.電池工作時(shí)鎂片逐漸被消耗D.實(shí)現(xiàn)了電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化解析：由電池反應(yīng)式可知，Mg元素由0價(jià)變?yōu)? 2價(jià)，失電子作負(fù)極，活 性炭作正極，食鹽水作電解質(zhì)溶液，電池工作時(shí)鎂片逐漸被消耗，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能 向電能的轉(zhuǎn)化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7. （2019 銅陵高一檢測(cè)）有一種新型的堿性鋅鈕電池，它是在酸性鋅鈕電 池的

6、基礎(chǔ)上改進(jìn)的。下列對(duì)于堿性鋅鈕電池的敘述中不正確的是（C ）A.堿性鋅鈕電池工作時(shí)，電子由 Zn極經(jīng)外電路流向碳極B.這種電池較酸性鋅鈕電池使用壽命長(zhǎng)C.堿性鋅鈕電池可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化和電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化D.這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的 NHCl換成濕的KOH解析：原電池只能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化，電解池才實(shí)現(xiàn)電能向化學(xué)能 的轉(zhuǎn)化，C項(xiàng)不正確，選。8. 下面是幾種常見的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說法不正確的是（C ）童電解阻F電他不席陽(yáng)鈿曲也修示底圖聶歡增用電池示意網(wǎng)A.上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池B.干電池在長(zhǎng)時(shí)間使用后，鋅筒被破壞C.鉛蓄電池工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能D.氫氧燃

7、料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源解析：干電池放電后不能再?gòu)?fù)原，屬一次電池，鉛蓄電池放電后可以充電 繼續(xù)使用，屬二次電池，氫氧燃料電池把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，屬燃料電池，A項(xiàng)正確；干電池使用過程中，Zn為負(fù)極，失電子被氧化，因此鋅筒被破 壞，B項(xiàng)正確；鉛蓄電池工作時(shí)，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，C項(xiàng)不正確；氫氧燃料電池最終產(chǎn)物為HO,無污染，D項(xiàng)正確。9. （2019 泰安高一檢測(cè)）研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛 艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以 LiOH為電解質(zhì)，使用時(shí) 加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是 （C ）A.水既是氧化劑又是溶劑B.放電時(shí)正極上有氫

8、氣生成C.放電時(shí)OH向正極移動(dòng)D.總反應(yīng)為 2Li + 2HO=2LiOH H21解析：該電池的負(fù)極是鋰，氧化劑水在正極上得到電子生成氫氣，電解質(zhì) 是LiOH,故A、R D項(xiàng)正確；原電池中OH向負(fù)極移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。10. （2019 淮北高一期中）某原電池的總反應(yīng)式為2H2+ Q=2HO,兩電極 材料都是石墨，氫氧化鉀為電解質(zhì)溶液，下列說法不正確的是（C ）A.氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)B.負(fù)極反應(yīng)式為H2- 2e +2OH=2HOC.該電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液中 c（OH ）變大D.若正極消耗白氣體質(zhì)量為4 g ,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.5 mol解析：根據(jù)原電池的工作原理，在正極上得電

9、子，化合價(jià)降低，發(fā)生還原 反應(yīng)，故A正確；根據(jù)電池總反應(yīng)以及電解質(zhì)的環(huán)境，負(fù)極反應(yīng)式為H 2e +20H =2120,故B正確；根據(jù)電池總反應(yīng)，生成了 H20,對(duì)KOH容液起到稀釋作 用，c（OH ）降低，故C錯(cuò)誤；正極上消耗的是氧氣，因此轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為44一 一X - mol =0.5 mol ,故 D正確。3211. （2019 貴陽(yáng)高一期末聯(lián)考）如圖是半導(dǎo)體光電化學(xué)電池光解水制氫的 反應(yīng)原理示意圖。在光照下，電子由價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶后，然后流向?qū)﹄姌O。下 列說法不正確的是（B ）半斤泣血植對(duì)電發(fā)光2H+2e =HTA.對(duì)電極的電極反應(yīng)式為B.半導(dǎo)體電極發(fā)生還原反應(yīng)C.電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向

10、對(duì)電極移動(dòng)D.整個(gè)過程中實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能一電能一化學(xué)能的轉(zhuǎn)化解析：由圖示分析知在對(duì)電極上發(fā)生的反應(yīng)式為 2H+ + 2e=HT , A項(xiàng)正 確；半導(dǎo)體電極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)誤；電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極即 對(duì)電極移動(dòng)，C項(xiàng)正確；據(jù)過程分析，整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向電能、化學(xué)能的 轉(zhuǎn)化，D項(xiàng)正確12. （2019 武漢高一檢測(cè)）LED產(chǎn)品的使用為城市增添色彩。如圖是氫氧燃料電池驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的一種裝置示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是 （C ）A Ap-型布號(hào)悻裳玨 LEn寵光二板管A.電路中的電子從負(fù)極經(jīng)外電路到正極，再經(jīng)過KOH§液回到負(fù)極，形成閉合回路B. a處通入氫氣，b處通入氧氣，

11、該裝置將化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為電能C.電池放電后，OH的物質(zhì)的量濃度減小D.通入Q的電極發(fā)生反應(yīng)：Q + 4e =26解析：電路中的電子從負(fù)極經(jīng)外電路到正極，但是電子不經(jīng)過KOH容液，A不正確；由外電路中電子的運(yùn)動(dòng)方向可知，a是負(fù)極、b是正極，故a處通入氫氣、b處通入氧氣，該裝置將化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為光能，B不正確；電池放電后，電池反應(yīng)產(chǎn)物是水，故 OH的物質(zhì)的量濃度減小，C正確；通入Q的電極發(fā)生反 應(yīng)為 Q+2H2O+ 4e =4OH, D不正確。13.鎂燃料電池具有能量高、使用安全方便、原材料來源豐富、成本低、燃料易于儲(chǔ)運(yùn)等特點(diǎn)。如圖為鎂-次氯酸鹽燃料電池的工作原理圖，下列有關(guān)說 法不正確的是(A

12、)CIO與A.放電過程中OH移向正極B.電池的總反應(yīng)式為 M什ClO + HO=Mg(OH) + ClC.鎂電池中鎂均為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)D.正極反應(yīng)式：ClO +H2O+ 2e =Cl +2OH解析：根據(jù)工作原理圖判斷反應(yīng)過程，判斷正、負(fù)極，正確書寫電極反應(yīng) 式。鎂燃料電池，鎂作負(fù)極失電子，堿性溶液中生成Mg(OH)。Cl。一在正極反應(yīng)， 由圖可知有C廠和OH生成，正極反應(yīng)式：ClO + H2O+ 2e =CF + 2OK, OH向 負(fù)極移動(dòng)，生成Mg(OH)。14. (2019 三明高一期中)鍥氫電池是新型的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)1放一生鎘污染的鍥鎘電池，鍥氫電池的總反應(yīng)式：2H+Ni

13、O(OH) 充電 Ni(OH”。根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述不正確的是(A )A.電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的 pH不斷增大B.電池放電時(shí)，鍥元素被還原C,電池充電時(shí)，是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.電池放電時(shí)，H2是負(fù)極解析：電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為H2-2e +2OFH =2HO,所以電極周圍OH 一離子減少，pH減小，A項(xiàng)不正確；電池放電時(shí)，正極反應(yīng)為 NiO(OH)+H2O+ e =OH+ Ni(OH)2,鍥元素被還原，B項(xiàng)正確；電池充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能， C項(xiàng)正確；電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為 H 2e+ 20H =2HO,凡是負(fù)極，D項(xiàng)正 確。二、非選擇題1. CHOH是一種無色有刺激性氣味的

14、液體，在生活中有重要用途，同時(shí)也 是一種重要的化工原料。(1)甲醇燃料電池是目前開發(fā)最成功的燃料電池之一，這種燃料電池由甲 醇、空氣、KOH但解質(zhì)溶液)構(gòu)成，則下列說法正確的有 CD_A.電池放電時(shí)通入空氣的電極為負(fù)極B.電池放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為 CHOH-6e =C2D? + 2HOC.電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液的堿性逐漸減弱D,電池放電時(shí)每消耗 6.4 g CH 30H轉(zhuǎn)移1.2 mol電子(2)寫出甲醇燃料電池在酸性條件下負(fù)極的電極反應(yīng)式：CHO* HO- 6e=C。+ 6由。解析：(1)根據(jù)甲醇燃燒過程中電子轉(zhuǎn)移情況可知，通甲醇的電極為負(fù)極， 通空氣的電極為正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在堿性電解質(zhì)

15、溶液中負(fù)極的電極反應(yīng)式為 CHOH + 8OH-6e =CO? t +6H2O, B項(xiàng)錯(cuò)誤；在放電過程中，0H參與電極反應(yīng)，不 斷被消耗，導(dǎo)致電解質(zhì)溶液堿性減弱，C項(xiàng)正確；電池放電時(shí)每消耗6.4 g CHOH 即0.2 mol CH 30H轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6X 0.2 mol =1.2 mol , D項(xiàng)正確。(2)甲醇燃 料電池中，在酸性條件下甲醇為負(fù)極失電子生成CO,電極反應(yīng)式為CHOMH06e =COT + 6州。2.(2019 東莞高一檢測(cè))(1)有一種燃料電池，總反應(yīng)式為2H+Q=KOH2HO,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為2H+ 40H 4e =4HO ;正極是 O 。(2)如將(1)中的電解質(zhì)由

16、KOH為稀硫酸，則電極反應(yīng)式為 負(fù)極：2H 4e =4H , 正極： Q+4H + 4e =2HO 。兩者的 電解液不同，反應(yīng)進(jìn)行 后，其溶液的 pH變化是 前者變小，后者變大 。(3)如把H2改為CO KOH乍導(dǎo)電物質(zhì)，則電極反應(yīng)式為負(fù)極：2CQ 80H4e =2CO+4H2O , 正極：Q+ 2HO+ 4e = 40H。解析：(1)由該電池的總反應(yīng)式及原電池的概念可知，代在反應(yīng)中被氧化，應(yīng)在負(fù)極上反應(yīng)；0被還原，應(yīng)在正極上反應(yīng)，又因在堿性條件下不可能有h+參加或生成，故負(fù)極反應(yīng)式為 2H+ 40H 4e=4HO;正極反應(yīng)式為 C2+2H20 + 4e =4OHo (2)若將堿性溶液換成酸性

17、溶液，此時(shí)不可能有0H參加或生成， 負(fù)極反應(yīng)式為2H 4e =4H;正極反應(yīng)式為 Q+ 4H+ + 4e =2H0=由于前者 在堿性條件下反應(yīng)，KOH:不變，但原電池工作時(shí)，H20增多，溶液變稀，pH將 變??；而后者為酸性溶液，WSO量不變，H2O增多，溶液酸性減弱，故 pH將變 大。(3)如把凡改為CQ用KOH乍導(dǎo)電物質(zhì)，CO生成的CO與堿反應(yīng)生成CO一， 則負(fù)極反應(yīng)式為 2C8 8OH 4e=2C6 + 4HO;正極反應(yīng)式為 O+2H2O+ 4e =4OHo3.化學(xué)電池在通迅、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。鋅鉆干電池是應(yīng)用最普遍的電池之一(如圖所示)，鋅鈕干電池的負(fù)極材料 是，負(fù)極發(fā)生的

18、電極反應(yīng)方程式為Zn 2e =2笊。若反應(yīng)消耗16.25g負(fù)極材料，則電池中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5 mol。(2)目前常用的鍥(Ni)鎘(Cd)電池總反應(yīng)式可以表示為Cd+ 2NiO(OH)+放電一2HO嚏電 2Ni(OH)2+Cd(OH),已知 Ni(OH)2和Cd(OH均難溶于水，但能溶 于酸，以下說法中正確的是(填序號(hào))。以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)充電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊烹姇r(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?3)如圖為氫氧燃料電池的構(gòu)造示意圖，根據(jù)電子運(yùn)動(dòng)方向，可知X極為電池的 負(fù) (填“正”或“負(fù)”)極，Y極的電極反應(yīng)方程式為Q+2Hp+ 4e =4OHo解析：(1)鋅鈕干電池中的負(fù)極

19、是Zn,發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子生成鋅離子，電極反應(yīng)式是Zn-2e =Zrn+; 16.25 g Zn的物質(zhì)的量是 1625g =0.25 mol, 65 g - mol每個(gè)Zn失去2個(gè)電子，所以電池中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.5 mol。(2)該反應(yīng)的反應(yīng)條件不同，所以不是可逆反應(yīng)，錯(cuò)誤，正確；充電時(shí) 是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，放電時(shí)是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，所以錯(cuò)誤，正確。(4)氫氧燃料電池中，電子從負(fù)極向正極移動(dòng)，X是電子流出的一極，所以X是負(fù)極；Y是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合電解質(zhì)溶液，氧氣得到電子生成氫氧 根離子，電極反應(yīng)式為 Q+2HA 4e = 4OH。4 .鋰鉆電池的體積小，性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如 圖所示，其中電解質(zhì) LiClO,溶于混合有機(jī)溶劑中，Li +通過電解質(zhì)轉(zhuǎn)移到 MnO 晶格中生成LiMnC20請(qǐng)回答下列問題：UClOi 超ft有Mn(h(1)外電路的電流方向是由 b極流向 a極(填字母)。(2)負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i e =Li。(3)是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑？否(填“是”或“否”)；原因是一電極Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)o解析：(1)該電池中Li失去電子生成Li +,所以Li作電池的負(fù)極，則a是 負(fù)極，b是正極，所以外電路中的電流方向由正極流向負(fù)極，所以從 b流向a。(2)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，即Li失去電子生成Li + ,電極反應(yīng)式