新教材2023版高中化學(xué)課時作業(yè)4化學(xué)電源魯科版選擇性必修1

課時作業(yè)4化學(xué)電源[基礎(chǔ)過關(guān)練]1．普通鋅錳干電池的簡圖如圖所示，它是用鋅皮制成的鋅筒作電極，中央插一根碳棒，碳棒頂端加一銅帽。在碳棒周圍填滿二氧化錳和炭黑的混合物，并用離子可以通過的長纖維紙包裹作隔膜，隔膜外是用氯化鋅、氯化銨和淀粉等調(diào)成糊狀作電解質(zhì)溶液。該電池工作時的總反應(yīng)為Zn＋2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋2MnO2=[Zn(NH3)2]2＋＋Mn2O3＋H2O。下列關(guān)于鋅錳干電池的說法中正確的是()A．當(dāng)該電池電壓逐漸下降后，利用電解原理能重新充電復(fù)原B．電池負(fù)極反應(yīng)式為2MnO2＋2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2OC．電池工作時，電子從負(fù)極通過外電路流向正極D．外電路中每通過0.1mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5g2．鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2，電解質(zhì)溶液為硫酸溶液，放電時的反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。下列說法正確的是()A．Pb為正極，被氧化B．放電時電解質(zhì)溶液的pH不斷增大C．SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))只向PbO2處移動D．放電時電解質(zhì)溶液的密度不斷增大3．如圖所示是幾種常見的化學(xué)電源示意圖，下列有關(guān)說法不正確的是()A.上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池B．干電池在長時間使用后，鋅筒變軟C．鉛蓄電池工作過程中，每通過2mol電子，負(fù)極質(zhì)量減輕207gD．堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為H2－2e－＋2OH－=2H2O4．將兩個用導(dǎo)線連接的鉑電極放置在KOH溶液中，然后分別向兩極通入CO和O2，即可產(chǎn)生電流。下列敘述正確的是()①通入CO的電極為正極②正極的電極反應(yīng)式是O2＋2H2O＋4e－=4OH－③通入CO的電極反應(yīng)式是2CO＋O2－4e－=2CO2④負(fù)極的電極反應(yīng)式是CO＋4OH－－2e－=COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H2O⑤放電時溶液中的陽離子向負(fù)極移動⑥放電時溶液中的陰離子向負(fù)極移動A．①③⑤B．②④⑥C．④⑤⑥D(zhuǎn)．①②③5．LED產(chǎn)品的使用為城市增添色彩。下圖是氫氧燃料電池驅(qū)動LED發(fā)光的一種裝置示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A．a(chǎn)處通入氧氣，b處通氫氣B．通入H2的電極發(fā)生反應(yīng)：H2－2e－=2H＋C．通入O2的電極發(fā)生反應(yīng)：O2＋4e－＋2H2O=4OH－D．該裝置將化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為電能6．如圖為一種微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖，下列關(guān)于該電池敘述正確的是()A．放電過程中，H＋從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)B．正極每消耗1molMnO2有2molOH－遷移至負(fù)極C．微生物所在電極區(qū)放電時發(fā)生還原反應(yīng)D．左邊電極反應(yīng)為MnO2＋4H＋＋2e－=Mn2＋＋2H2O7．“軟電池”采用一張薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體，一面附著鋅，另一面附著二氧化錳，紙層中水和氧化鋅組成電解液。電池總反應(yīng)為Zn＋2MnO2＋H2O=2MnO(OH)＋ZnO。下列說法正確的是()A．該電池的正極為氧化鋅B．鋅電極附近溶液的pH不變C．電池正極反應(yīng)式：2MnO2＋2e－＋2H2O=2MnO(OH)＋2OH－D．當(dāng)0.1molZn完全溶解時，流經(jīng)電解液的電子的物質(zhì)的量為0.2mol8．我國知名企業(yè)比亞迪公司開發(fā)了具有多項專利的鋰釩氧化物二次電池，其成本較低，對環(huán)境無污染，能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他材料電池。電池總反應(yīng)為V2O4＋xLieq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))LixV2O4。下列說法正確的是()A．該電池充電時鋰極與外電源的正極相連B．電池在放電時，Li＋向負(fù)極移動C．該電池放電時正極發(fā)生的電極反應(yīng)為V2O4＋xe－＋xLi＋=LixV2O4D.若放電時轉(zhuǎn)移0.2mol電子，則消耗鋰的質(zhì)量為1.4xg[能力提升練]9．下圖是NaBH4/H2O2燃料電池，作為堿性燃料電池研究新方向，用MnO2的電催化劑對直接NaBH4/H2O2燃料電池具有較好的催化活性，克服了傳統(tǒng)燃料電池使用貴金屬催化劑的缺點，該電池還具有很高的輸出電壓、能量轉(zhuǎn)化效率和能量密度。下列說法不正確的是()A．該電池放電過程中，Na＋從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)遷移，負(fù)極區(qū)pH增大B．電池正極區(qū)的電極反應(yīng)為4H2O2＋8e－=8OH－C．電池負(fù)極區(qū)的電極反應(yīng)為BHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))－8e－＋8OH－=BOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋6H2OD．該電池的燃料和氧化劑常溫下均為液體，解決了甲烷燃料儲運困難的問題10．某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)，CH4為燃料，該電池工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A．a(chǎn)為CH4，b為CO2B．COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))向正極移動C．此電池在常溫下也能工作D．正極的電極反應(yīng)式為O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))11．一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示，圖中有機廢水中有機物可用C6H10O5表示。下列有關(guān)說法正確的是()A．b電極為該電池的負(fù)極B．b電極附近溶液的pH減小C．a(chǎn)電極反應(yīng)為C6H10O5－24e－＋7H2O=6CO2↑＋24H＋D．中間室：Na＋移向左室，Cl－移向右室12．以氨氣為燃料的固體氧化物(含有O2－)燃料電池，其工作原理如圖所示。(1)該電池工作時的總反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)固體氧化物為該燃料電池的電解質(zhì)，O2－移動方向為________(填“由電極a向電極b”或“由電極b向電極a”)移動。(3)該電池工作時，在接觸面上發(fā)生的電極反應(yīng)為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。13．燃料電池是利用燃料與氧氣反應(yīng)從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(1)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。①A為微生物燃料電池的________(填“正”或“負(fù)”)極。②正極反應(yīng)式為____________________________________________________________。③放電過程中，H＋由________極區(qū)向________極區(qū)遷移(填“正”或“負(fù)”)。④在電池反應(yīng)中，每消耗1mol氧氣，理論上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳的體積是________。(2)一種一氧化碳分析儀的工作原理如圖所示，該裝置中離子導(dǎo)體為氧化釔—氧化鈉，其中O2－可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。傳感器中通過的電流越大，尾氣中一氧化碳的含量越高。請回答：①a極電極反應(yīng)式為_________________________________________________________；②工作時，O2－由電極________向電極________移動(填“a”或“b”)；③電子由電極________通過傳感器流向電極________(填“a”或“b”)。14．碳排放是影響氣候變化的重要因素之一。(1)最近，科學(xué)家開發(fā)出一種新系統(tǒng)，“溶解”水中的二氧化碳，以觸發(fā)電化學(xué)反應(yīng)，生成電能和氫氣，其工作原理如圖所示。寫出生成氫氣的電極反應(yīng)式和此電池的總方程式。(2)國內(nèi)最新研究，實現(xiàn)CO2的固定和儲能的多功能電化學(xué)反應(yīng)裝置，如圖所示。該裝置充放電過程并不完全可逆，即充電過程C不參與反應(yīng)。放電過程反應(yīng)方程式為4Li＋3CO2=2Li2CO3＋C。寫出放電時正極的電極反應(yīng)式。充電時電極A應(yīng)接外接電源的正極還是負(fù)極？課時作業(yè)4化學(xué)電源1．解析：普通鋅錳干電池是一次電池，不能充電復(fù)原，A項錯誤；根據(jù)原電池工作原理，負(fù)極失電子，B項錯誤；原電池工作時，電子從負(fù)極通過外電路流向正極，C項正確；根據(jù)電池工作時的總反應(yīng)為Zn＋2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋2MnO2=[Zn(NH3)2]2＋＋Mn2O3＋H2O，可知每通過0.1mol電子，理論上消耗鋅的質(zhì)量是65g·mol－1×eq\f(0.1mol,2)＝3.25g，D項錯誤。答案：C2．解析：由題給的總反應(yīng)可知，Pb元素化合價升高，Pb被氧化，Pb為原電池負(fù)極，故A錯誤；由鉛蓄電池放電時的總反應(yīng)可知，H2SO4被消耗，所以電解質(zhì)溶液的酸性減弱，pH增大，故B正確；原電池中，陰離子向負(fù)極移動，則SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))向Pb處移動，故C錯誤；根據(jù)總反應(yīng)Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O可知，放電時生成水和硫酸鉛，硫酸鉛難溶于水，反應(yīng)后電解質(zhì)溶液的密度減小，故D錯誤。答案：B3．解析：干電池是一次電池，鉛蓄電池是可充電電池，屬于二次電池，氫氧燃料電池屬于燃料電池，故A項正確；在干電池中，Zn作負(fù)極，被氧化，所以干電池在長時間使用后，鋅筒變軟，故B項正確；鉛蓄電池工作過程中，負(fù)極上鉛失去電子，生成硫酸鉛，硫酸鉛是難溶物，所以負(fù)極質(zhì)量應(yīng)增加，故C項錯誤；堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為H2－2e－＋2OH－=2H2O，故D項正確。答案：C4．解析：①CO發(fā)生氧化反應(yīng)，因此通入CO的電極為負(fù)極，錯誤；②氧氣在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，正極的電極反應(yīng)式是O2＋2H2O＋4e－=4OH－，正確；③CO發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿性環(huán)境下轉(zhuǎn)化為COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，電極反應(yīng)式是CO－2e－＋4OH－=COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H2O，錯誤；④通入CO的電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式是CO＋4OH－－2e－=COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H2O，正確；⑤放電時溶液中的陽離子向正極移動，錯誤；⑥放電時溶液中的陰離子向負(fù)極移動，⑥正確；綜合以上分析可知，正確的有②④⑥。答案：B5．解析：根據(jù)LED發(fā)光二極管中電子移動方向知，b是正極、a是負(fù)極，氫氧燃料電池中，負(fù)極上通入氫氣、正極上通入氧氣，則a處通入氫氣，b處通入氧氣，故A項錯誤；負(fù)極上氫氣失電子，電極反應(yīng)為H2－2e－＋2OH－=2H2O，故B項錯誤；正極上O2得電子，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，故C項正確；原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能通過LED發(fā)光二極管，最終轉(zhuǎn)化為光能，部分還轉(zhuǎn)化為熱能，故D項錯誤。答案：C6．解析：原電池工作時，陽離子向正極移動，即H＋從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，故A項錯誤；原電池的正極區(qū)MnO2被還原生成Mn2＋，正極反應(yīng)為MnO2＋4H＋＋2e－=Mn2＋＋2H2O，所以該燃料電池中每消耗1molMnO2有2molH＋遷移至正極，故B項錯誤、D項正確；微生物所在電極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)，Cm(H2O)n被氧化，故C項錯誤。答案：D7．解析：根據(jù)總反應(yīng)可知，MnO2發(fā)生還原反應(yīng)，MnO2是正極，A項錯誤；鋅電極是負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Zn－2e－＋2OH－=ZnO＋H2O，故鋅電極附近溶液的pH減小，B項錯誤；根據(jù)總反應(yīng)可知，正極反應(yīng)式為2MnO2＋2e－＋2H2O=2MnO(OH)＋2OH－，C項正確；電子不能在電解液中移動，D項錯誤。答案：C8．解析：電池充電時，負(fù)極與外電源的負(fù)極相連，Li為負(fù)極，所以Li與外電源的負(fù)極相連，A項錯誤；電池在放電時，為原電池，鋰離子向正極移動，故B項錯誤；該電池放電時正極發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)式為V2O4＋xe－＋xLi＋=LixV2O4，故C項正確；負(fù)極反應(yīng)式為Li－e－=Li＋，若放電時轉(zhuǎn)移0.2mol電子，則反應(yīng)消耗Li的質(zhì)量為0.2mol×7g·mol－1＝1.4g，D錯誤。答案：C9．解析：電池放電時，Na＋從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)遷移，負(fù)極區(qū)消耗OH－，pH減小，故A項不正確；由圖可知，該電池放電過程中，BHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))失去電子，A為負(fù)極，電極反應(yīng)式為BHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋8OH－－8e－=BOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋6H2O，H2O2，得到電子，B為正極，正極反應(yīng)式為4H2O2＋8e－=8OH－，故B、C項正確；甲烷為氣體，儲運困難，該電池的燃料和氧化劑常溫下均為液體，易于儲運，故D項正確。答案：A10．解析：根據(jù)熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理可知，負(fù)極反應(yīng)式為CH4－8e－＋4COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=5CO2＋2H2O，正極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，則a為甲烷，b為空氣，A項錯誤，D項正確。原電池中，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))應(yīng)向負(fù)極移動，B項錯誤。由于電解質(zhì)是熔融鹽，故此電池在常溫下不能工作，C項錯誤。答案：D11．解析：該原電池中，硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極b是正極，故A項錯誤；正極的電極反應(yīng)為2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O，消耗氫離子，溶液的pH增大，故B項錯誤；電極a是負(fù)極，負(fù)極上有機物失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，有機物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，電極反應(yīng)為C6H10O5－24e－＋7H2O=6CO2↑＋24H＋，故C項正確；放電時，電解質(zhì)溶液中的Na＋移向正極(右室)，Cl－移向負(fù)極(左室)，故D項錯誤。答案：C12．解析：(1)該燃料電池的總反應(yīng)方程式為4NH3＋3O2=2N2＋6H2O。(2)通入氨氣的一極為負(fù)極，原電池中陰離子向負(fù)極移動，即O2－從電極b移向電極a。(3)負(fù)極上氨氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)式為2NH3＋3O2－－6e－=N2＋3H2O。答案：(1)4NH3＋3O2=2N2＋6H2O(2)由電極b向電極a(3)2NH3＋3O2－－6e－=N2＋3H2O13．解析：(1)由圖可知A為燃料電池的正極，電極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－=2H2O；B為燃料電池的負(fù)極，電極