人教版高中化學(xué)選修四4-2

人教版高中化學(xué)選修四4-2第四章第二節(jié)一、選擇題(每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．(2008·海南高考卷)關(guān)于鉛蓄電池的說(shuō)法正確的是 ()A．在放電時(shí)，正極發(fā)生的反應(yīng)是Pb(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＝PbSO4(s)＋2e－B．在放電時(shí)，該電池的負(fù)極材料是鉛板C．在充電時(shí)，電池中硫酸的濃度不斷變小D．在充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO4(s)＋2e－＝Pb(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)【解析】鉛蓄電池的充放電反應(yīng)為：Pb＋PbO2＋2H2SO4PbSO4＋2H2O，放電時(shí)Pb作負(fù)極：Pb－2e－＋SOeq\o\al(2－,4)＝PbSO4，在正極上：PbO2＋2e－＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＝PbSO4＋2H2O；充電時(shí)，H2SO4的濃度不斷增大，陽(yáng)極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)，是失去電子而不是得到電子?！敬鸢浮緽2．科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷，然后將甲烷通入以KOH為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負(fù)極反應(yīng)為 ()A．CH4－8e－＋8OH－＝CO2＋6H2OB．O2＋4H＋＋4e－＝2H2OC．CH4＋10OH－－8e－＝COeq\o\al(2－,3)＋7H2O誤；而H2作為電池的負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是：H2－2e－＝2H＋，溶液中應(yīng)該是H＋濃度增大，OH－濃度減小，所以A錯(cuò)誤；充電反應(yīng)是從右到左，所以H2被還原，C正確?！敬鸢浮緾D4．(2008·江蘇高考卷)鎳鎘(Ni－Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd＋2NiO(OH)＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2。有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是 ()A．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)：Ni(OH)2－e－＋OH－＝NiO(OH)＋H2OB．充電過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程C．放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變D．放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH－向正極移動(dòng)【解析】由總反應(yīng)方程式可知，放電時(shí)，負(fù)極Cd發(fā)生氧化反應(yīng)：Cd－2e－＋2OH－＝Cd(OH)2，負(fù)極堿性變?nèi)?，C不正確；正極反應(yīng)為2NiO(OH)＋2e－＋2H2O＝2Ni(OH)2＋2OH－，放電時(shí)，OH－由正極向負(fù)極移動(dòng)，D不正確；充電時(shí)，由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B不正確；陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Ni(OH)2＋OH－－2e－＝NiO(OH)＋2H2O，A正確?！敬鸢浮緼5．(2008·寧夏高考卷)一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)式：在酸性溶液中甲醇與氧氣作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是 ()A．CH3OH(g)＋O2(g)＝H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－＝2H2O(l)C．CH3OH(g)＋H2O(l)＝CO2(g)＋6H＋(aq)＋6e－D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－＝4OH－【解析】本題考查原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。該原電池的負(fù)極反應(yīng)物為甲醇，負(fù)極反應(yīng)式中不應(yīng)該出現(xiàn)氧化劑，而A、B、D負(fù)極電極反應(yīng)物中出現(xiàn)氧化劑氧氣，所以A、B、D不正確?！敬鸢浮緾6．下列說(shuō)法正確的是 ()A．鎳鎘電池、鋰電池和鋅錳電池都是二次電池B．燃料電池是一種高效但是會(huì)污染環(huán)境的新型電池C．化學(xué)電池的反應(yīng)基礎(chǔ)是氧化還原反應(yīng)D．鉛蓄電池放電時(shí)正極是Pb，負(fù)極是PbO2【解析】鋅錳電池是一次電池，A不正確；燃料電池是一種高效不會(huì)污染環(huán)境的新型電池，B不正確；鉛蓄電池放電時(shí)正極是PbO2，負(fù)極是Pb，D不正確?！敬鸢浮緾7．據(jù)報(bào)道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍，可連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電。其電池反應(yīng)為：2CH3OH＋3O2＋4OH－2COeq\o\al(2－,3)＋6H2O，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A．放電時(shí)CH3OH參與反應(yīng)的電極為正極B．充電時(shí)電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大C．放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)為：CH3OH－6e－＋8OH－＝COeq\o\al(2－,3)＋6H2OD．充電時(shí)每生成1molCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子【解析】從總反應(yīng)可知：電池放電時(shí)甲醇被氧化生成碳酸根離子，而原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故甲醇參與反應(yīng)的電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為CH3OH－6e－＋8OH－＝COeq\o\al(2－,3)＋6H2O。充電時(shí)，由反應(yīng)式可知生成OH－，故pH逐漸增大。【答案】A8．鋰電池是新一代高能電池，目前已研發(fā)出多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)式為：Li＋MnO2＝LiMnO2。下列說(shuō)法中正確的是 ()A．Li是正極，MnO2是負(fù)極B．放電時(shí)負(fù)極的反應(yīng)：Li－e－＝Li＋C．放電時(shí)正極的反應(yīng)：MnOeq\o\al(－,2)＋e－＝MnO2D．電池放電時(shí)，產(chǎn)生高錳酸根離子【解析】Li為負(fù)極發(fā)生：Li－e－＝Li＋，MnO2為正極發(fā)生：MnO2＋e－＝MnOeq\o\al(－,2)?！敬鸢浮緽9．一種新型燃料電池，它以多孔鎳板為電極插入KOH溶液中，然后分別向兩極上通入乙烷和氧氣，其電極反應(yīng)式為：C2H6＋18OH－－14e－＝2COeq\o\al(2－,3)＋12H2O7H2O＋7/2O2＋14e－＝14OH－，有關(guān)此電池的推斷正確的是 ()A．通氧氣的電極為負(fù)極B．參加反應(yīng)的氧氣與C2H6的物質(zhì)的量之比為7∶2C．放電一段時(shí)間后，KOH的物質(zhì)的量濃度不變D．電解質(zhì)溶液中，COeq\o\al(2－,3)向正極移動(dòng)【解析】燃料電池中，燃料為負(fù)極，氧氣為正極，A不正確；由于KOH參與電極反應(yīng)，所以KOH的物質(zhì)的量濃度減小，C不正確；電解質(zhì)溶液中，COeq\o\al(2－,3)幾乎不移動(dòng)，D不正確?！敬鸢浮緽10．已知蓄電池在充電時(shí)作電解池，放電時(shí)作原電池。鉛蓄電池上有兩個(gè)接線柱，一個(gè)接線柱旁標(biāo)有“＋”，另一個(gè)接線柱旁標(biāo)有“－”。關(guān)于標(biāo)有“＋”的接線柱，下列說(shuō)法中正確的是 ()A．充電時(shí)作陽(yáng)極，放電時(shí)作正極B．充電時(shí)作陽(yáng)極，放電時(shí)作負(fù)極C．充電時(shí)作陰極，放電時(shí)作負(fù)極D．充電時(shí)作陰極，放電時(shí)作正極【解析】鉛蓄電池是最常見(jiàn)的二次電池，充電時(shí)電極反應(yīng)是放電時(shí)電極反應(yīng)的逆反應(yīng)。放電時(shí)正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，充電時(shí)則失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)作陽(yáng)極?！敬鸢浮緼11．(2009·鹽誠(chéng)調(diào)研)常見(jiàn)鎳氫電池的某極是儲(chǔ)氫合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合價(jià)均為零)，電池反應(yīng)通常表示為L(zhǎng)aNi5H6＋6NiO(OH)LaNi5＋6Ni(OH)2。下列說(shuō)法不正確的是 ()A．放電時(shí)儲(chǔ)氫合金作負(fù)極B．充電時(shí)儲(chǔ)氫合金作陰極C．充電時(shí)陰極周圍c(OH－)減小D．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：LaNi5H6＋6OH－－6e－＝LaNi5＋6H2O【解析】A選項(xiàng)，鎳氫電池放電時(shí)作原電池，發(fā)生反應(yīng)：LaNi5H6＋6NiO(OH)＝LaNi5＋6Ni(OH)2，儲(chǔ)氫合金是還原劑，作原電池的負(fù)極。B選項(xiàng)，充電時(shí)，外電源的負(fù)極接在原電池的負(fù)極上，所以充電時(shí)儲(chǔ)氫合金作陰極。C選項(xiàng)，充電時(shí)陰極：LaNi5＋6H2O＋6e－＝LaNi5H6＋6OH－，所以充電時(shí)陰極周圍c(OH－)應(yīng)該增大，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。D選項(xiàng)正確?！敬鸢浮緾12．據(jù)報(bào)道，美國(guó)正在研究的鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，它具有容量大等優(yōu)點(diǎn)，其電池反應(yīng)為2Zn＋O2＝2ZnO，其原料為鋅、電解液和空氣，則下列敘述正確的是 ()A．鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)B．負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－＝Zn2＋C．正極發(fā)生氧化反應(yīng)D．電解液肯定不是強(qiáng)酸【解析】由電池反應(yīng)知：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)為Zn－2e－＝Zn2＋，由此可知A、C不對(duì)，B正確。由于負(fù)極是較活潑的金屬鋅且產(chǎn)物為ZnO，故電解液肯定不是強(qiáng)酸，否則無(wú)論電池工作與否，鋅極很快就會(huì)被腐蝕完，故D也正確?！敬鸢浮緽D13．銀鋅蓄電池是一種高能電池，它的兩極材料分別為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，放電時(shí)它的正、負(fù)兩極的電極反應(yīng)式如下：Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2下列判斷正確的是 ()A．鋅為負(fù)極，氧化銀為正極B．鋅為正極，氧化銀為負(fù)極C．原電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液pH增大D．原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag【解析】從電極反應(yīng)式看，鋅失電子被氧化，所以鋅為負(fù)極；Ag2O得電子被還原，所以是正極。由電極反應(yīng)式相加，可得總化學(xué)方程式：Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag從負(fù)極電極反應(yīng)式分析，OH－被消耗，所以負(fù)極區(qū)溶液的pH應(yīng)減小，所以應(yīng)選A、D。【答案】AD14．(2008·廣東高考卷)LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，可用于電動(dòng)汽車。電池反應(yīng)為：FePO4＋LiLiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負(fù)極材料是石墨，含Li＋導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說(shuō)法正確的是 ()A．可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性B．放電時(shí)電池內(nèi)部Li＋向負(fù)極移動(dòng)C．充電過(guò)程中，電池正極材料的質(zhì)量減少D．放電時(shí)電池正極反應(yīng)為：FePO4＋Li＋＋e－＝LiFePO4【解析】放電時(shí)，負(fù)極：Li－e－＝Li＋，正極：FePO4＋Li＋＋e－＝LiFePO4；充電時(shí)，陽(yáng)極：LiFePO4－e－＝FePO4＋Li＋，陰極：Li＋＋e－＝Li，所以易知C、D正確。若加入硫酸，與Li單質(zhì)(固體)發(fā)生反應(yīng)，所以A錯(cuò)；放電時(shí)，Li＋(正電荷)應(yīng)在電池內(nèi)部(電解質(zhì)中)向正極移動(dòng)，故B錯(cuò)。【答案】CD15．(2009·無(wú)錫調(diào)研)液態(tài)鋰離子電池是指Li＋嵌入化合物為正負(fù)電極的二次電池。正極采用鋰化合物L(fēng)i1－xCoO2，負(fù)極為鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料LiC6，電解質(zhì)為溶解有鋰鹽LiPF6、LiAsF6等的有機(jī)溶液，電池反應(yīng)為：LiCoO2＋Li1－xC6Li1－xCoO2＋LiC6。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 ()A．將LiCoO2改寫(xiě)成為氧化物的形式為L(zhǎng)i2O·Co2O3B．鋰離子電池放電時(shí)電池內(nèi)部Li＋向正極移動(dòng)C．電流充電時(shí)，LiCoO2發(fā)生還原反應(yīng)D．電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：LiC6－xe－＝Li1－xC6＋xLi＋【解析】本題所考查的可逆電池，放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：LiC6－xe－＝Li1－xC6＋xLi＋，正極反應(yīng)為：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－＝LiCoO2；充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為：LiCoO2－xe－＝Li1－xCoO2＋xLi＋，陰極反應(yīng)為：Li1－xC6＋xLi＋＋xe－＝LiC6；顯然，充電時(shí)，LiCoO2發(fā)生氧化反應(yīng)?！敬鸢浮緾16．(2009·鹽城模擬)最近，科學(xué)家研制出一種紙質(zhì)電池，這種“軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體，在一邊附著鋅，在另一邊附著二氧化錳。電池總反應(yīng)為：Zn＋2MnO2＋H2O＝ZnO＋2MnOOH。下列說(shuō)法不正確的是 ()A．該電池Zn為負(fù)極，MnO2為正極B．該電池的正極反應(yīng)為：MnO2＋e－＋H2O＝MnOOH＋OH－C．導(dǎo)電時(shí)外電路電子由Zn流向MnO2，內(nèi)電路電子由MnO2流向ZnD．電池工作時(shí)水分子和OH－都能通過(guò)薄層紙片【解析】選C。原電池反應(yīng)中Zn失電子、MnO2得電子，因此該電池負(fù)極為Zn，正極為MnO2。由電池總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式Zn－2e－＋2OH－＝ZnO＋H2O即得正極反應(yīng)式MnO2＋e－＋H2O＝MnOOH＋OH－。電子只能由Zn經(jīng)外電路流向MnO2，而不能通過(guò)內(nèi)電路。【答案】C二、非選擇題17．某原電池中，電解質(zhì)溶液為稀H2SO4，分別向負(fù)極通入CO(或H2S)，向正極通入O2(或Cl2)，試完成下列問(wèn)題。(1)當(dāng)分別通入CO和O2時(shí)：①正極反應(yīng)：_______________________________________________________________；②負(fù)極反應(yīng)：_______________________________________________________________；③電解質(zhì)溶液pH的變化：____________________________________________________。(2)當(dāng)分別通入H2S和Cl2時(shí)：①正極反應(yīng)：_______________________________________________________________；②負(fù)極反應(yīng)：_______________________________________________________________；③電池總反應(yīng)：_____________________________________________________________；④電解質(zhì)溶液pH的變化：____________________________________________________。【答案】(1)①O2＋4e－＋4H＋＝2H2O②2CO－4e－＋2H2O＝2CO2＋4H＋③不變(2)①Cl2＋2e－＝2Cl－②H2S－2e－＝2H＋＋S③Cl2＋H2S＝2Cl－＋2H＋＋S④變小18．化學(xué)在能源開(kāi)發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用。設(shè)計(jì)出燃料電池使液化石油氣氧化直接產(chǎn)生電流是新世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池，一個(gè)電極通入空氣，另一個(gè)電極通入液化石油氣(以C4H10表示)，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2－。(1)已知該電池的負(fù)極反應(yīng)為C4H10＋13O2－－26e－＝4CO2＋5H2O，則該電池的正極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________，電池工作時(shí)，固體電解質(zhì)里的O2－向____________移動(dòng)。(2)液化石油