新高中化学第四章电化学基础4-2化学电源b测试新人教版选修4

1、新高中化学第四章电化学根底 4-2化学电源b测试新人教版选修4根底中档稍难常见的化学电源1、24、6、9电极方程式的书写3、57、& 10综合提升11121. 废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。其首要原因是()A. 为了利用电池外壳的金属材料B. 防止汞、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. 回收其中的石墨电极解析：废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染，必须进行集中处理。答案：B2. 可用于电动汽车的铝一空气燃料电池，通常以NaCI溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。以下说法正确的选项是()A. 以Na

2、CI溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反响都为：Q + 2H2O+ 4e=4OHB. 以NaOH溶液为电解液时，负极反响为：AI + 3OH 3e=AI(OH)3(C. 以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D. 电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极解析：B项，以NaOH为电解液时，不应生成 AI(OH)3沉淀，而应生成 AIO。C项，电解 液的pH应减小。D项，电子通过外电路从负极流向正极。答案：A3 燃料电池是燃料(例如CO H2、CH等)跟氧气或空气起反响，将此反响的化学能转化 为电能的装置，电解质溶液通常是 KOH溶液。以下关于甲烷燃料电池的说法不正确的选项

3、是 ( )A. 负极反响式为 CH+ 1OOH 8e=C(3 + 7fOB. 正极反响式为 2Q+ 4HO+ 8e=8OHC. 随着不断放电，电解质溶液碱性不变D. 甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大解析：A、B两项是正确的；综合 A、B两项知C项不正确；根据能量转化的规律，燃烧 时产生的热能是不可能全部转化为功的， 能量利用率不高，而电能转化为功的效率要大得多， D项正确。答案：C4. 2022 模拟硼化钒VB2空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如下图，该电池工作时发生反响4VB+ 11O2 4B2Q+ 2V2C5。以下说法正确的选项是 rjA. 电极a为电池负极B.

4、 图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过C. 电子由VB极经KOH溶液流向电极aD. VB 极发生的电极反响为 2VE2+ 22OH 22e=VQ+ 2B2Q+ IIH2O解析：根据原电池反响和氧化复原反响原理知，电极a为正极，A错误；题图中选择性透过膜只能让阴离子选择性透过， B错误；电子由VB极经负载流向电极 a, C错误；根据总 反响和电子转移情况可知 D正确。答案：D5研究人员最近创造了一种“水电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差异进行发电，在海水中电池总反响可表示为5MnO+ 2Ag+ 2NaCI=NaMnOo+ 2AgCI。以下“水电池在海水中放电时的有关说法正确的选项是A.

5、 正极反响式： Ag+ Cl e =AgCIB. 每生成1 mol Na 2MnOo转移2 mol电子C. Na*不断向“水电池的负极移动D. AgCI是复原产物解析：此题考查电化学，意在考查电极反响式的书写、电子转移情况和溶液中离子的移动情况。电池的正极得电子，A项错误；阳离子向正极移动，C项错误；Ag化合价升高形成AgCI, AgCI是氧化产物，D项错误。答案：B6. 将两个铂电极插入 KOH溶液中，向两极分别通入 CH和Q,即可构成CH燃料电池。 通入 CH 极的电极反响式是 CH+ 100H=CO+ 7fO+ 8e；通入 Q 极的电极反响 式是Q + 2fO+ 4e=4OH。以下有关表

6、达中，不正确的选项是 A. 通入CH的电极为负极B. 正极发生氧化反响C. 溶液中的0H向负极移动D. 工作一段时间后应补充 KOH解析：该燃料电池正极发生复原反响，B不正确。根据题中电极反响式知CH4发生氧化反响，通入 CH的电极为负极，A正确；原电池工作时，电解质溶液中阴离子移向负极，C正确；该电池总反响为 CH4 + 202+ 2OH=C& + 3fO,工作时消耗 KOH D正确。答案：B7. 某化学小组设想将汽车尾气中的NO NO转化为重要的化工原料 HNO,其原理如下图，其中A、B为多孔材料。以下说法正确的选项是尾气讪PA 1质子交换膜稀叫只允许出通过A.B.通入含NO NO的汽车尾

7、气的一极为电池的正极 电池工作时， 向A极移动C. 当有11.2 L O 2参加反响，电路中转移2 mol电子D. A极发生的反响之一：NQ e+ fO=2H+ NO解析：此题主要考查了原电池知识，意在考查考生的理解能力和判断能力。通入汽车尾气的一极为电池的负极， A项错误；电池工作时，阳离子向正极移动，B项错误；未指明氧气所处的状态，无法计算其物质的量， 故电路中转移电子的物质的量也无法计算， C项错误; D项正确。答案：DTiO28. TiO2在光照射下可使水分解：2H2O=2H2 T + O f,该过程类似植物的光合作用。光以下列图是光照射下TiO2分解水的装置示意图。以下表达正确的选项

8、是TiO2 -1电极厂国jo光隔IMA.B.该装置可以将光能转化为电能，同时也能将其转化为化学能TQ2电极上发生的反响为 2H+ + 2e=HfC. 该装置工作时，电流由TiO2电极经R流向铂电极D. 该装置工作时，TiO2电极附近溶液的pH变大解析：该装置光分解水是将光能转化为化学能，发生氧化复原反响生成氢气和氧气，电子的转移经过 R,又将化学能转化为电能；铂电极上生成氢气的反响为2H+ + 2e=Hf;TiO2电极上生成氧气的反响为40H 4e=2HO+ Qf,所以TiO2电极附近溶液的 pH减小;电子由TiO2电极经R流向铂电极，电流流动方向相反。答案：A9飞船上使用的氢氧燃料电池的两个

9、电极均由多孔性碳制成。通入的气体由空隙中逸出，并在电极外表放电，总反响式为2H+ O=2HO。 以KOH溶液为电解质构成燃料电池，那么负极通入，电极反响式为，正极通入 ，电极反响式为 。(2) 如把KOH溶液改为稀 SQ作电解质，那么电极反响式负极为 ，正极为(3) 如把 KOH溶液改为熔融氧化物(ZrO2和Y2Q)作电解质那么电极反响式负极为 ，正极为。解析：根据原电池的反响原理，氢氧燃料电池总反响式为2f+ Q=2HO,因原电池负极被氧化，正极被复原，即 H2被氧化，通入 H2的电极为负极；Q被复原，即通入 O2的电极 为正极。答案：(1)H22f+ 4OH 4e=4HO Q O+ 2fO

10、+ 4e =4OH2H 2 4e =4H Q+ 4H+ 4e=2HO(3)2H 2 4e+ 2Or =2HO Q+ 4e=2O10.请仔细观察以下四种装置的构造示意图，完成以下问题。MnOj+C-钢外壳-锌粉和K(川的混合物图2碱性锌锰电池图3铅一硫酸蓄电池金辱外 I负极片11氧化银正砒浸有KOH溶液的隔板图4锌银纽扣电池 碱性锌锰电池的总反响式：Zn+2MnO+ 2fO=2MnOQHZn(0H)2,那么负极的电极反应式：。(2) 碱性锌锰电池比普通锌锰电池 (干电池)性能好，放电电流大。试从影响反响速率的因素分析其原因是。(3) 铅一硫酸蓄电池放电过程中，HSQ浓度(填“变大“变小或“不变)

11、 ，充电时阴极的电极反响式为 。(4) 锌银纽扣电池在工作过程中 ( 填物质名称 ) 被复原。解析： 此题考查了电化学知识，意在考查考生对电化学知识的掌握情况。 (1) 原电池的 负极发生氧化反响， 根据元素化合价变化知锌失电子， 负极的电极反响式为 Zn 2OH2e =Zn(OH)2。 (2) 碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，增大了反响物的接触面积， 加快了反响速率， 故放电电流大。 (3) 铅蓄电池在放电过程中消耗硫酸， 所以硫酸浓度变小， 充电时阴极PbSQ得电子生成Pb,发生反响PbSQ+ 2e=Pb SCt。 锌银纽扣电池中锌 作负极，氧化银作正极，正极发生复原反响，即氧化

12、银被复原。答案： (1)Zn 2QH 2e=Zn(QH)2(2) 碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳,增大了反响物的接触面积,加快了 反响速率,故放电电流大 ( 合理答案均可 )(3) 变小 PbSQ42e=PbSQ解析： (1) 氧气在正极上发生复原反响生成氢氧根离子,肼在负极上被氧化转化为无污 染的氮气和 H2Q。(2) 相当于氮气和氢气先合成氨,然后结合盐酸生成氯化氨。(3) 三价铁离子能够氧化铜生成铜离子,从而设计成原电池证明该结论。答案： (1)Q 2 2H2Q4e=4QHN2H4+ 4QH 4e=N f+ 4H2Q N 28H6e=2NH4 解析：实验1中Mg活泼，故Mg作负

13、极；实验2中Al活泼，故Al作负极；实验3中Mg虽比Al活泼，但 Mg不能与NaOH溶液反响，而 Al可与NaOH溶液反响，故 Al作负极； 新加实验中Al虽比Zn活泼，但常温下，Al遇浓硝酸发生钝化，阻止内部的金属继续与酸 反响，故Zn为负极。答案：(1)不相同电极材料的活泼性4(4) 氧化银11原电池原理广泛应用于科技、生产和生活中,请答复以下问题：(1) 肼(N2H)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。肼一空气燃料电池是一种碱性燃料电池，产物无污染，电解质溶液是20%- 30%勺KOH溶液。肼一空气燃料电池放电时, 正极的 电极反响式是 ；负极的 电极反响式是(2) 有人设想寻

14、求适宜的催化剂和电极材料，以Nb、H2为电极反响物，以 HCI NHCI为电 解 质 溶 液 制 造 新 型 燃 料 电 池 。 试 写 出 该 电 池 的 正 极 反 应 式(3) 请运用原电池原理设计实验，验证CiJS Fe3+氧化性的强弱。请画出实验装置图并写出电极反响式。Cu +- a:二二二;:-F 1 .卩1 1 FeCL溶液3+2+正极反响：2Fe + 2e =2Fe负极反响：Cu 2e=Cu+12某化学兴趣小组为了探索Al电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下:编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg Al稀盐酸偏向Al2Al Cu稀盐酸偏向Cu3Mg AlNaOH溶 液偏向Mg根据上表中的实验现象完成以下问题： 实验1、2的Al所作的电极是否相同？ ，由此说明在原电池中金属铝作正极还是负极与有关。(2)写出实验2中的电极反响式和电池总反响方程式。铝电极铜电极电池总反响 实验3中的铝作正极还是负极？ ，为什么? 实验3的结果引起了兴趣小组的重视，他们以Al、Zn为电极材料，浓硝酸为电解质溶液组成了一套装置， 请结合实验3的结果推断电流计指针的偏转方向应为 ，原因是 根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极