2020-2021学年苏教版化学必修二双基限时练12-化学电源.docx

双基限时练(十二)化学电源基 础 强 化1下列说法正确的是()A镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池B燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C化学电池的反应基础是氧化还原反应D铅蓄电池放电的时候正极材料是Pb，负极材料是PbO2解析碱性锌锰干电池是一次电池；燃料电池是一种高效且不会污染环境的新型电池；铅蓄电池放电的时候正极材料是PbO2，负极材料是Pb。答案C2关于化学电源的叙述，错误的是()A最早使用的化学电池是锌锰电池B在干电池中，碳棒只起导电作用，并不参与化学反应C镍镉电池不能任凭丢弃的主要缘由是镍、镉的资源有限，价格昂贵D燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源答案C3如图为番茄电池，下列说法正确的是()A一段时间后，锌片质量会变小B铜电极四周会消灭蓝色C电子由铜通过导线流向锌D锌电极是该电池的正极解析在番茄电池中，锌是该电池的负极，电极反应为：Zn2e=Zn2，故一段时间后，锌片质量会变小，A项正确，D项错误；铜作电池的正极，番茄中的有机酸电离出的H在铜电极上放电产生氢气，铜电极不发生任何变化，只起导电作用，B项错误；原电池中，电子流向是：负极导线正极，C项错误。答案A4下列叙述正确的是()A水果电池是高效环保的家用电池B燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C化学电源的反应基础是氧化还原反应D手机上用的锂离子电池属于一次电池解析水果电池工作时间短且效率低；燃料电池不污染环境；依据氧化还原反应和原电池反应原理，制造了多种多样的化学电源；手机上用的锂离子电池充电后连续使用，属于二次电池。答案C5已知空气锌电池的电极反应为：锌片：Zn2OH2e=ZnOH2O；碳棒：O22H2O4e=4OH，据此推断，锌片是()A正极，被还原B正极，被氧化C负极，被还原 D负极，被氧化解析依据电极反应式可知，锌片是负极，被氧化。答案D6电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的创造是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析锌锰干电池中碳棒作正极，正极上发生还原反应，不会变细；化学电源是依据原电池的反应原理将化学能转变为电能；氢氧燃料电池工作时氢气是还原剂在负极被氧化；太阳能电池的主要材料是高纯度的硅。答案C7银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为：2AgZn(OH)2Ag2OZnH2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是()AAg BZn(OH)2CAg2O DZn解析上述反应的逆反应是原电池反应，Zn是活泼的金属，失去电子，作为原电池的负极。答案D8随着人们生活质量的不断提高，废电池必需进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要缘由是()A利用电池外壳的金属材料B防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D回收其中石墨电极解析其首要缘由是防止废弃电池对环境造成污染，故选B。答案B9科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电，电池负极反应为()AH22OH2e=2H2OBO24H4e=2H2OCH22e=2HDO22H2O4e=4OH解析电池负极发生失去电子的氧化反应，排解B、D项；以H3PO4为电解质，不是碱性介质，故A项不正确。答案C10汽车的启动电源常用铅蓄电池。其结构如下图所示，放电时的电池反应如下：PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O依据此反应推断下列叙述中正确的是()APbO2是电池的负极BPb是负极CPbO2得电子，被氧化D电池放电时，溶液酸性增加解析依据电池反应知放电过程中铅失去电子，因此它是原电池的负极，其电极反应式为PbSO2e=PbSO4，故B项正确；PbO2在放电过程中得到电子被还原，所以它是原电池的正极，因此A、C两项错误；由于原电池放电的过程中消耗硫酸，所以溶液的酸性减弱，故D项错误。答案B11燃料电池是目前正在探究的一种新型电池。它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能，目前已经使用的氢氧燃料电池的基本反应是x极：O2(气)2H2O(液)4e=4OHy极：H2(气)2OH2e=2H2O(液)回答下列问题：(1)x是_极，发生_反应。(填“氧化”或“还原”，下同)(2)y是_极，发生_反应。总反应方程式为_。(3)若反应后得到5.4 g液态水，此时氢氧燃料电池转移的电子数为_。解析(1)x极：O2得电子发生还原反应，所以为正极。(2)y极：H2失电子发生氧化反应，所以为负极。x极，y极得失电子应相同，故x极电极反应式与y极电极反应式乘以2相加得总反应方程式为2H2O2=2H2O。(3)4 mol e2H2O 4 mol 218 g n(e) 5.4 gn(e)0.6 mol。答案(1)正还原(2)负氧化2H2O2=2H2O(3)0.6 NA12ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要缘由是_。欲除去Cu2，最好选用下列试剂中的_(填选项字母)。ANaOHBZnCFe DNH3H2O解析(1)负极是失电子的一极，Zn失电子由负极经外电路流向正极。(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质，所以应选Zn将Cu2置换为单质而除去。答案(1)Zn(或锌)正极(2)锌与还原出的铜形成铜锌原电池而加快锌的腐蚀B能 力 提 升1.一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是(aq表示溶液)()ACH3OH(g)O2(g)=H2O(l)CO2(g)2H(aq)2eBO2(g)4H(aq)4e=2H2O(l)CCH3OH(g)H2O(l)=CO2(g)6H(aq)6eDO2(g)2H2O(l)4e=4OH解析分析题意可知，H3OH作还原剂，在负极发生氧化反应；O2作氧化剂，在正极发生还原反应。电极反应式的右边若为6e，移到左边变为6e，故C项正确。答案C2争辩人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A水既是氧化剂又是溶剂B放电时正极上有氢气生成C放电时OH向正极移动D总反应为：2Li2H2O=2LiOHH2解析该电池的负极是锂，氧化剂水在正极上得到电子生成氢气，又由于电解质是LiOH，故A、B、D项正确；原电池中阴离子(OH)向负极移动，C项错误。答案C3燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱溶液。下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是()A负极反应式：O22H2O4e=4OHB负极反应式：CH48OH8e=CO26H2OC随着放电的进行，溶液的c(OH)不变D放电时溶液中的阴离子向负极移动解析O22H2O4e=4OH应为正极反应式。燃料氧化生成的二氧化碳不行能从强碱溶液中逸出，它将进一步反应转化成碳酸根，所以负极反应式为CH410OH8e=CO7H2O。由于部分碱液和二氧化碳反应，所以溶液的c(OH)将减小。答案D4据报道，锌电池可能将会取代目前广泛使用的铅蓄电池，由于锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为2ZnO2=2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气。则下列叙述正确的是()A锌为正极，空气进入负极反应B负极反应为Zn2e=Zn2C正极发生氧化反应D电解液为强酸解析Zn与O2反应的电子转移状况为=2ZnO，所以Zn作负极，负极发生氧化反应，Zn2e=Zn2。O2是正极反应物，发生还原反应。若电解液是强酸，电池的化学反应不是2ZnO2=2ZnO，而是Zn2H=Zn2H2。答案B5燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液。完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空：(1)甲烷与氧气反应的化学方程式为：_。(2)已知燃料电池的总反应式为CH42O22KOH=K2CO33H2O，电池中有一极的电极反应为CH410OH8e=CO7H2O，这个电极是燃料电池的_(填“正极”或“负极”)，另一个电极上的电极反应式为：_。(3)随着电池不断放电，电解质溶液的碱性_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)通常状况下，甲烷燃料电池的能量利用率_(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。解析(2)用总反应式减去其中一极的电极反应式，即得到另一电极的反应式：CH42O22OH=CO3H2OCH410OH8e=CO7H2O得：2O28OH8e=4H2O整理为：2O24H2O8e=8OH。(3)依据总反应式可知，随着电池不断放电，不断消耗KOH，电解质溶液的碱性减小。(4)化学电源的能量转化率是燃料燃烧所不行比拟的。答案(1)CH42O2=CO22H2O(2)负极2O24H2O8e=8OH(3)减小(4)大于6人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术进展中，电池发挥着越来越重要的作用，如在宇宙飞船、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船、电脑、收音机、照相机、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池任凭丢弃也会对环境造成污染。请依据题中供应的信息，回答下列问题：(1)电子表和电子计算器中所用的是纽扣式微型银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液，工作时电池总反应为Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2。工作时电流从_极流向_极(填“Ag2O”或“Zn”)。电极反应式：正极_，负极：_。工作时电池正极区的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)氢镍电池是近年来开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是H2NiO(OH)Ni(OH)2。电池放电时，负极是_，负极的电极反应式为_，正极的电极反应式为_，正极四周溶液的pH如何变化？_。答案(1)Ag2OZnAg2O2eH2O=2Ag2OHZn2e2OH=Zn(OH)2增大(2)H2H2eOH=H2ONiO(OH)eH2O=Ni(OH)2OH增大