2021年高一化学人教必修2同步课时检测：2.2第2课时《发展中的化学电源》【答案解析】

1、2021年高一化学人教必修2:?开展中的化学电源?课时检测一、选择题1. 2021 福建师大附中高一期末考试某普通锌锰干电池的结构如下图。 以下说法正确的选项是C A. 锌筒是原电池的正极B. 石墨电极上发生氧化反响C. 铵根离子流向石墨电极D. 电子经石墨沿电解质溶液流向锌筒解析：由普通锌锰干电池的结构图中电子的移动方向可知，Zn为负极，A项错误；石墨为正极，正极上发生复原反响， B项错误；原电池工作时，电解质 溶液中，阳离子从负极流向正极，C项正确；电子只能在外电路中流动，不能在 电解质溶液中流动，D项错误。2. 2021 河南郑州一中月考将镁片、铝片平行插入一定浓度的 NaOH溶 液中，

2、用导线连接成闭合回路，如下图。该装置在工作时，以下表达正确的是D 1 Na()HI A. 镁比铝活泼，镁失去电子被氧化成 Mg*B. 铝是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成C该装置的内、外电路中，均是电子的定向移动形成电流D.该装置开始工作时，铝片外表的氧化膜可不必处理解析：一般情况下，在原电池中较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极，但在该原电池中电解质是氢氧化钠溶液，由于镁和氢氧化钠不反响，铝可以和氢氧化钠反响生成氢气，所以此装置中铝是负极，电解反响为Al -3e_+ 4OH- =AI0H4。镁是正极，电极反响为 6円庆6e=60H+ 3Hd, A B项错 误；在原电池的电解质

3、溶液中没有电子通过，而是离子的定向移动产生电流，C项错误；铝外表的氧化膜 AbO能溶于NaOH溶液，所以不必处理，D项正确。3 能量转化率大；氧化剂和复原剂可以不断从外部输入；电极产物可以不断输出；且能代替汽油作为汽车的动力；能持续使用的新型电池为B A. 锂电池B.燃料电池C. 干电池D.铅蓄电池解析：只有燃料电池符合上述要求，选 Bo4. 酸性干电池装置示意图如下图，电池总反响式为Zn+ 2NH+ =zn + +2NHT + HJ,以下说法正确的选项是B y 二A. 碳为电池的负极B. 氨气在碳棒上生成C. 电流由锌极流向碳极D. H2在Zn片上生成解析：放电时，Zn失电子，作负极，A项错

4、；正极电极反响为2N宵+ 2e_=2NH T + HJ,所以NH在碳棒上生成，B项正确；电流由碳棒流向锌极，C项错误； H2在碳棒上生成，D项错误。5. 2021 安庆高一检测Mg AgCI电池是一种能被海水激活的一次性贮备 电池，电池反响方程式为 2AgCl + Mg=Mg+ 2Ag+ 2C。有关该电池的说法正 确的是D A. Mg为电池的正极B. 负极反响为AgCl+ J=A+ ClC. 不能被KCl溶液激活D. 可用于海上应急照明供电解析：由电池反响知，Mg是复原剂，作负极，负极反响为 Mg-2e =Mg，A、B错，该电池能被海水激活，也能被 KCl溶液激活，C错；电池能被海水激活提供电

5、能，可用于海上应急照明，D正确。6. 2021 银川高一期末“盐水动力玩具车的电池以镁片、活性炭为电 极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反响式为2Mg+ Q + 2HO=2MgOH。以下关于该电池的说法错误的选项是D A. 活性炭作正极B. 食盐水作电解质溶液C. 电池工作时镁片逐渐被消耗D. 实现了电能向化学能的转化解析：由电池反响式可知，Mg元素由0价变为+ 2价，失电子作负极，活 性炭作正极，食盐水作电解质溶液，电池工作时镁片逐渐被消耗，实现化学能 向电能的转化，D项错误。7. 2021 铜陵高一检测有一种新型的碱性锌锰电池，它是在酸性锌锰电池的根底上改良的。以下对于碱性锌锰电池

6、的表达中不正确的选项是C A. 碱性锌锰电池工作时，电子由 Zn极经外电路流向碳极B. 这种电池较酸性锌锰电池使用寿命长C碱性锌锰电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化D. 这种电池的电解质由传统的 NHCI换成湿的KOH解析：原电池只能实现化学能向电能的转化，电解池才实现电能向化学能的转化，C项不正确，选Co8. 下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的选项是C 忸棒琨世示怎鶴気調烯料电池示jfiUIA. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B. 干电池在长时间使用后，锌筒被破坏C铅蓄电池工作时，电能转化成化学能D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析：干

7、电池放电后不能再复原，属一次电池，铅蓄电池放电后可以充电 继续使用，属二次电池，氢氧燃料电池把燃料的化学能转化成电能，属燃料电池，A项正确；干电池使用过程中，Zn为负极，失电子被氧化，因此锌筒被破 坏，B项正确；铅蓄电池工作时，把化学能转化成电能，C项不正确；氢氧燃料电池最终产物为HO,无污染，D项正确。9. 2021 泰安高一检测研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储藏电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时参加水即可放电。关于该电池的以下说法不正确的选项是 C 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0H向正极移动D. 总反响为 2L

8、i + 2H2O=2LiOH- H2 T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，电解质是LiOH,故A B D项正确；原电池中0H向负极移动，C项错误。10. 2021 淮北高一期中某原电池的总反响式为2H2+ Q=2HO,两电极 材料都是石墨，氢氧化钾为电解质溶液，以下说法不正确的选项是C A. 氧气在正极发生复原反响B. 负极反响式为 H 2e_+ 2OH=2HOC该电池工作一段时间后电解质溶液中 cOH变大D.假设正极消耗的气体质量为4 g，那么转移的电子的物质的量为0.5 mol 解析：根据原电池的工作原理，在正极上得电子，化合价降低，发生复原 反响，故A正确；根据电

9、池总反响以及电解质的环境，负极反响式为2e+2OH =2HO,故B正确；根据电池总反响，生成了 HO,对KOH溶液起到稀释作 用，cOH_降低，故C错误；正极上消耗的是氧气，因此转移电子物质的量为4x 32 mol=0.5 mol,故D正确。11. 2021 贵阳高一期末联考如图是半导体光电化学电池光解水制氢的 反响原理示意图。在光照下，电子由价带跃迁到导带后，然后流向对电极。下 列说法不正确的选项是B F原讥權对电光2H+ 2e_=HTA. 对电极的电极反响式为B. 半导体电极发生复原反响C. 电解质溶液中阳离子向对电极移动D. 整个过程中实现了太阳能一电能一化学能的转化解析：由图示分析知在

10、对电极上发生的反响式为 2H+ + 2e_ =HT, A项正 确；半导体电极是负极，发生氧化反响，B错误；电解质溶液中阳离子向正极即 对电极移动，C项正确；据过程分析，整个过程实现了太阳能向电能、化学能的 转化，D项正确。12. 2021 武汉高一检测儿ED产品的使用为城市增添色彩。如图是氢氧燃 料电池驱动LED发光的一种装置示意图。以下有关表达正确的选项是 C £織/岔 ih *肚址LFT堆t二蛍時A. 电路中的电子从负极经外电路到正极，再经过KOH溶液回到负极，形成 闭合回路B. a处通入氢气，b处通入氧气，该装置将化学能最终转化为电能C. 电池放电后，OH的物质的量浓度减小D.

11、 通入Q的电极发生反响：O + 4e_ =2&解析：电路中的电子从负极经外电路到正极，但是电子不经过KOH溶液，A不正确；由外电路中电子的运动方向可知，a是负极、b是正极，故a处通入氢气、b处通入氧气，该装置将化学能最终转化为光能，B不正确；电池放电后，电池反响产物是水，故 OH的物质的量浓度减小，C正确；通入O的电极发生反 应为 Q+ 2HO+ 4e=4OH, D不正确。13. 镁燃料电池具有能量高、使用平安方便、原材料来源丰富、本钱低、燃料易于储运等特点。如图为镁-次氯酸盐燃料电池的工作原理图，以下有关说 法不正确的选项是(A )CIO心¥A. 放电过程中0H移向正极B.

12、 电池的总反响式为 M叶CIO_ + HO=Mg(OH» + CC. 镁电池中镁均为负极，发生氧化反响D. 正极反响式：CIO-+ HO+ 2e_ =C+ 2OH解析：根据工作原理图判断反响过程，判断正、负极，正确书写电极反响 式。镁燃料电池，镁作负极失电子，碱性溶液中生成Mg(OH)。CIO-在正极反响， 由图可知有CI -和OH生成，正极反响式：CIO-+ F2C+ 2e-=C- + 2OH，OH向 负极移动，生成Mg(OH2。14. (2021 三明高一期中)镍氢电池是新型的可充电电池，它可以取代会产1放电生镉污染的镍镉电池，镍氢电池的总反响式：2“ + NiO(OH)r充电

13、Ni(OH)2。根据此反响式判断，以下表达不正确的选项是(A )A. 电池放电时，电池负极周围溶液的 pH不断增大B. 电池放电时，镍元素被复原C. 电池充电时，是电能转化为化学能D. 电池放电时，H是负极解析：电池放电时，负极反响式为H2 2e-+ 2OH=2HO,所以电极周围OH 离子减少，pH减小，A项不正确；电池放电时，正极反响为 NiO(OH)+ H?O+ e =OH+ Ni(OH)2，镍元素被复原，B项正确；电池充电时，电能转化成化学能， C项正确；电池放电时，负极反响为H2 2e+ 2OH=2HO，是负极，D项正确。二、非选择题1. CHOH是一种无色有刺激性气味的液体，在生活中

14、有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。(1) 甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲 醇、空气、KOH电解质溶液)构成，那么以下说法正确的有 _CD_A. 电池放电时通入空气的电极为负极B. 电池放电时负极的电极反响式为 CHOH- 6e=C0 + 2HOC. 电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱D. 电池放电时每消耗 6.4 g CH 3OH转移1.2 mol电子(2) 写出甲醇燃料电池在酸性条件下负极的电极反响式：CHOF+ HO- 6e_=Cd+ 6H+。解析：(1)根据甲醇燃烧过程中电子转移情况可知，通甲醇的电极为负极， 通空气的电极为正极，A项错误；在碱性电解

15、质溶液中负极的电极反响式为 CHOH + 8OH 6e- =COT+ 6H2O, B项错误；在放电过程中，OH参与电极反响，不 断被消耗，导致电解质溶液碱性减弱，C项正确；电池放电时每消耗6.4 g CHOH 即0.2 mol CH 3OH转移电子数为6X 0.2 mol = 1.2 mol，D项正确。(2)甲醇燃 料电池中，在酸性条件下甲醇为负极失电子生成CQ,电极反响式为CHOF+ HO6e =CE + 6H+02. (2021 东莞高一检测)(1)有一种燃料电池，总反响式为2H+ Q=KOH2HO， 那么负极的电极反响式为2H2+ 4OH 4e=4HO ;正极是 Q 。 如将 中的电解质

16、由KOH改为稀硫酸，那么电极反响式为负极：2H 4e=4H， 正极： Q+4H+ 4e =22。两者的电解液不同，反响进行后，其溶液的pH变化是 前者变小，后者变大o(3) 如把H改为CO KOH作导电物质，那么电极反响式为负极：2CC+ 8OH4e =2CO+ 4HO ， 正极： Q+ 2H2O+ 4e= 4OH。解析：(1)由该电池的总反响式及原电池的概念可知，“在反响中被氧化，应在负极上反响；Q被复原，应在正极上反响，又因在碱性条件下不可能有H+参加或生成，故负极反响式为 2H + 4OH 4e =4HO；正极反响式为 Q+ 2。 + 4e =4OH。(2)假设将碱性溶液换成酸性溶液，此

17、时不可能有OH参加或生成， 负极反响式为2H 4e =4H;正极反响式为 O+ 4H+ + 4e =2HO=由于前者 在碱性条件下反响，KOH量不变，但原电池工作时，HO增多，溶液变稀，pH将 变小；而后者为酸性溶液，HSQ量不变，H2O增多，溶液酸性减弱，故 pH将变 大。(3)如把H改为CO用KOH乍导电物质，CO生成的CO与碱反响生成CO， 那么负极反响式为 2CO 8OH 4e=2C& + 4HO;正极反响式为 Q+ 2H2O+ 4e =4OH。3化学电池在通迅、交通及日常生活中有着广泛的应用。t- MnOi-KC锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如下图)，锌锰干电池的负极材料

18、 是_锌，负极发生的电极反响方程式为Zn 2e=zn+ 。假设反响消耗16.25g负极材料，贝U电池中转移电子的物质的量为_0.5_ mol。(2) 目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池总反响式可以表示为Cd+ 2NiO(OH)+丨放电_2HO7充电 2Ni(OH)2+ Cd(OHh Ni(OH)2和Cd(OH?均难溶于水，但能溶 于酸，以下说法中正确的选项是_ (填序号)。 以上反响是可逆反响 以上反响不是可逆反响 充电时化学能转变为电能 放电时化学能转变为电能(3)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知X极为电池的 负 (填“正或“负)极，丫极的电极反响方程式为Q+ 2HO+

19、 4e =4OH。解析：(1)锌锰干电池中的负极是Zn,发生氧化反响，失去电子生成锌离子，电极反响式是Zn 2e_ =Z/;16.25 g Zn的物质的量是 J625旦戸=0.25 mol,65 g mol每个Zn失去2个电子，所以电池中转移电子的物质的量是0.5 mol 。(2)该反响的反响条件不同，所以不是可逆反响，错误，正确；充电时 是把电能转化为化学能，放电时是把化学能转化为电能，所以错误，正确。(3) 氢氧燃料电池中，电子从负极向正极移动，X是电子流出的一极，所以X是负极；丫是正极，发生复原反响，结合电解质溶液，氧气得到电子生成氢氧 根离子，电极反响式为 Q+ 2HO+ 4e = 4

20、OH。4锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反响原理如 图所示，其中电解质 LiCI04溶于混合有机溶剂中，Li +通过电解质转移到 MnO 晶格中生成LiMnO2。请答复以下问题：UClOi 泯ft有Mn(h 外电路的电流方向是由b极流向 a极(填字母)。(2) 负极的电极反响式为Li e =Li。(3) 是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？否(填“是或“否);原因是 电极Li是活泼金属，能与水反响。解析：(1)该电池中Li失去电子生成Li +，所以Li作电池的负极，贝U a是 负极，b是正极，所以外电路中的电流方向由正极流向负极，所以从 b流向a。负极发生氧化反响，即Li失去电子生成Li +，电极反响式为Li