2022高中化学第四章电化学基础第2节化学电源综合训练含解析新人教版选修.doc

第2节 化学电源 综合训练一、选择题1以下关于化学电源的表达错误的选项是()A普通锌锰干电池中碳棒为正极B铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板是负极板C氢氧燃料电池的正极是通入氧气的电极D碱性锌锰干电池的比能量和储存时间比普通锌锰干电池高答案B解析铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板为正极板，Pb板为负极板，故B项错。2如图是锌锰干电池的示意图，该电池放电时总反响方程式可以表示为Zn2MnO22NH=Zn2Mn2O32NH3H2O，那么此电池放电时在正极(碳棒)上发生反响的物质是()AZn B碳CMnO2和NH DZn2和NH3答案C解析结合题图可知，Zn筒为电池的负极，碳棒为电池的正极，负极上Zn失电子变成Zn2，失去的电子被MnO2得到，那么正极上MnO2得电子和NH反响生成Mn2O3、NH3和H2O。所以正极上的反响物为NH和MnO2。3电子表和电子计算器的电源通常用微型银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反响式为Ag2OH2OZn=Zn(OH)22Ag。以下说法正确的选项是()AAg2O是正极，Zn是负极BZn是正极，Ag2O是负极C工作时，电池负极区溶液pH增大D工作时，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极答案A解析根据总反响式可知，金属锌失去电子发生氧化反响，作该电池的负极，氧化银得到电子发生复原反响，作该电池的正极，A项正确，B项错误；负极区锌离子与氢氧根离子结合，溶液中氢氧根离子浓度减小，那么其pH减小，C项错误；工作时，电子由负极经外电路流向正极，即由Zn极流向Ag2O极，D项错误。4获得“863”方案和中科院“百人方案支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解液为AlI3溶液，电池总反响为2Al3I2=2AlI3。以下说法不正确的选项是()A该电池负极的电极反响为Al3e=Al3B该电池的正极材料不能是镁C消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多D该电池的正极材料是碘答案D解析由总反响式知A项正确；由镁比铝活泼及镁也能与I2反响知B项正确；转移1 mol e消耗锂、铝的质量分别为7 g、9 g，故C项正确；碘不是导体，故不能作电极材料，D项错误。遇到陌生电池时，要认真分析给出的工作原理图，并结合题干信息找出电池工作时发生的氧化复原反响，分析氧化过程和复原过程分别在哪个电极上发生，进而确定电池的正、负极，电子的流向、离子的移向、电流的方向，电极周围离子浓度的变化等。5用于潜航器的镁过氧化氢燃料电池工作原理如下图。以下说法中错误的选项是()A电池的负极反响为Mg2e=Mg2B电池工作时，H向负极移动C电池工作一段时间后，溶液的pH增大D电池总反响式是MgH2O22H=Mg22H2O答案B解析MgH2O2燃料电池中Mg作负极：Mg2e=Mg2，Pt作正极：H2O22H2e=2H2O，总反响式为MgH2O22H=Mg22H2O，消耗H，使c(H)减小，pH增大，且H移向正极，B项说法错误。6高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反响为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。以下表达不正确的选项是()A放电时负极反响为3Zn6e6OH=3Zn(OH)2B放电时正极反响为2FeO6e8H2O=2Fe(OH)310OHC放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强答案C解析放电时，该电池为原电池，根据总反响式可知，锌失去电子作负极，发生氧化反响，生成氢氧化锌，高铁酸根离子得到电子作正极，发生复原反响，生成氢氧化铁，A、B两项正确；放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被复原，C项错误；根据正极的电极反响式可知，放电过程中正极附近溶液中氢氧根离子的浓度增大，那么其碱性增强，D项正确。7铁铬氧化复原液流电池是一种低本钱的储能电池，电池结构如下图，工作原理为Fe3Cr2Fe2Cr3。以下说法一定正确的选项是()A电池充电时，b极的电极反响式为Cr3e=Cr2B电池放电时，b极的电极反响式为Fe2e=Fe3C电池放电时，Cl从b极穿过选择性透过膜移向a极D电池放电时，电路中每通过01 mol电子，Fe3浓度降低01 molL1答案A解析放电时负极b发生氧化反响Cr2e=Cr3，充电时该电极发生复原反响Cr3e=Cr2，A项正确，B项错误；放电时阴离子向负极b移动，C项错误；电池放电时，电路中每通过01 mol电子，Fe3的物质的量减少01 mol，D项错误。常见电极反响式的书写(1)根据装置书写电极反响式首先判断该电池所依据的化学反响，从而确定两个半反响即电极反响。(2)给出总反响式，写电极反响式各类电极反响式的一般书写步骤：列出物质，标出电子的得失；看环境，配守恒；两式加，验总式。(3)给出电极反响式书写总反响方程式根据给出的两个电极反响式书写总反响方程式时，首先要使两个电极反响式的得失电子数目相等后再将两式相加，消去反响物和生成物中相同的物质即可。注意：假设反响式同侧出现不能共存的离子，如H和OH、Pb2和SO，要写成反响后的物质如H2O和PbSO4。8一种微生物燃料电池的结构示意图如下图，关于该电池的表达正确的选项是()A电池工作时，电子由a流向bB微生物所在电极区放电时发生复原反响C放电过程中，H从正极区移向负极区D正极反响式为：MnO24H2e=Mn22H2O答案D解析A项，左侧MnO2反响转化为Mn2，Mn元素化合价降低，发生复原反响，所以左侧电极为电源的正极，所以电子由b流向a，故错误；B项，微生物在右侧，右侧电极为电源的负极，所以微生物所在电极区放电时发生氧化反响，故错误；C项，放电过程中，H从负极区移向正极区，故错误；D项，电池左侧为电池的正极区，MnO2发生得电子反响，所以正极反响式为：MnO24H2e=Mn22H2O，故正确。9一种以甲醇为燃料、强碱溶液作电解质溶液的新型 电池，充满电后可连续使用一个月，其电池反响为2CH3OH3O24OH=2CO6H2O，那么以下有关说法正确的选项是()A放电时，CH3OH参与反响的电极为正极B放电时，负极的电极反响为CH3OH8OH6e=CO6H2OC标准状况下，通入56 L O2并完全反响后，转移了05 mol电子D放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低答案B解析由电池反响可知，CH3OH参与反响的电极为原电池的负极，A项错误；正极反响为O22H2O4e=4OH，标准状况下，56 L O2为025 mol，故025 mol O2完全反响转移电子的物质的量为1 mol，C项错误；由正极反响可以看出，正极附近溶液中OH的浓度增大，pH升高，D项错误。二、非选择题10氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为该电池的工作原理示意图，该电池的电极外表镀一层细小的铂粉，吸附气体的能力强，性质稳定。请答复：(1)氢氧燃料电池放电时能量转化形式主要是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反响式为_。(3)电极外表镀铂粉的原因为_。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供应，电池可连续不断提供电能。因此，大量平安储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：2LiH22LiHLiHH2O=LiOHH2反响中的复原剂是_，反响中的氧化剂是_。LiH固体的密度为082 gcm3。用锂吸收224 L(标准状况下)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为_。将由生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料，假设能量转化率为80%，那么导线中通过电子的物质的量为_mol。答案(1)由化学能转变为电能由a到b(表达形式合理均可)(2)2H24OH4e=4H2O或H22OH2e=2H2O(3)增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反响速率(4)LiH2O871104132解析(1)原电池是把化学能转化成电能的装置。电池总反响式为2H2O2=2H2O，其中H元素从0价升至1价，失去电子，即电子在导线中从a流向b。(2)负极为失去电子的一极，即H2失电子生成H，由于溶液是呈碱性的，故负极反响式为H22OH2e=2H2O。(4)反响中Li元素从0价升至1价，故Li作复原剂。反响中H2O中的H元素从1价降至H2中的0价，故H2O作氧化剂。由反响可知，当锂吸收10 mol H2时，那么生成20 mol LiH，V(LiH)103 L1951101 L，那么871104。20 mol LiH可生成20 mol H2，那么实际参加反响的H2为20 mol80%16 mol，因1 mol H2转化成1 mol H2O的过程中转移2 mol电子，所以16 mol H2在反响中可转移32 mol电子。