2016年春高中化学第4章电化学基础第2节化学电源习题-新人教版选修4

1、2016年春高中化学-第4章-电化学基础-第2节-化学电源习题-新人教版选修4第2节化学电源一、选择题1.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.下列有关电池的叙述正确的是（）A.锌镒干电池工作一段时间后碳棒变细B.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化C.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅D.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能解析:选项原因分析结论

2、A锌镒干电池工作后碳棒不变XB氢氧燃料电池工作时都是负极发生氧化反应，H221=2口VC太阳能电池的主要材料是高纯度的硅XD氢氧燃料电池是将化学能转变为电能X答案：B3.燃料电池是燃料（例如COH2、CH等）跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转化为电能的装置，电解质溶液通常是KO脩液。下列关于甲烷燃烧电池的说法不正确的是（）A.负极反应式为CH+100H+8e=Cb+7H2OB.正极反应式为2Q+4HO+8e=80HC.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：AB两项是正确的；综合AB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

3、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. （2015北京东城期末）如图是一种应用广泛的锂电池，LiPF6是电解质，SO（CH）2是溶齐I，反应原理是4Li+FeS2=F计2Li2S。下列说法不正确的是（）A.该装置将化学能转化为电能B.电子移动方向是由a极流向b极C.可以用水代替SO(CH)2作溶剂D.b极反应式是FeS+4Li+4e-=F计2Li2s解析：Li作负极发生Lie-=L，正极FeS中铁的化合价由+2价降低到0价、硫由一1价降低到2价，电极反应式为FeS+4e+4Li+=Fe+2Li2S；水与Li发生反应，C选项错误。答案：C5 .高

4、效能电池的研发制约电动汽车的推广。有一种新型的燃料电池，它以多孔银板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为：2GH6+7Q+8KOH=4CO+10H2O,有关此电池的才t断中正确的是()A.负极反应为：14H37O+28e=28OHB.放电过程中KOH勺物质的量浓度不变C.每消耗1molC2Hs则电路上转移的电子为14molD.放电一段时间后，负极周围的pH升高解析：燃料作负极，氧气作正极，A选项错误；由总反应可知放电过程中消耗KOHB选项错误；分析总反应，7个Q参加反应转移28个电子，C选项正确；负极电极反应式为C2H6+18OH-14e-=2Cb+12H2QD选项

5、错误。答案：C6 .将两个粕电极插入KOH容液中，向两极分别通入CH和Q,即可构成CH燃料电池。已知通入CH一极的电极反应式是：CH+10OH=CO+7H2O+8e;通入Q极的电极反应式是：Q+2HO+4e=4OHo下列有关叙述中，不正确的是（）A.通入CH的电极为负极B.正极发生氧化反应C溶液中的OH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还原反应，B不正确。根据题中电极反应式知CH发生氧化反应,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；该电池总反应为CH+2Q+20H=cb+3HQ工作时消耗KOHD正确。答案：B7 .（2015

6、课标I）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（）5向*嗔质温嗔厌反腐:物气质唬4A.正极反应中有C0生成B.微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为GH2Q+6Q=6Ca6H2O解析：根据微生物电池工作原理示意图可知：GHkQ在负极上发生氧化反应，电极反应式为C6H2Q24e+6HO=6C2C+24匕；Q在正极上发生还原反应，电极反应式为6O+24e-+24H+=12HQ负极有CO生成，A项错误；B项，微生物促进了反应中电子的转移，正确；C项，质子通过交换膜从负极区移向正极区，正确；D

7、项，电池总反应为GHkQ+6O=6CO6HO,正确。答案：A8 .（2015新课标冲刺卷）如图装置为某新型燃料电池的工作示意图，以HClNHCl溶液为电解质溶液。下列有关说法中正确的是（）A.通入H2的电极为正极B.该电池的负极反应式为：N.+6e+8向=2NHC.图中分离出的A物质为NHClD.该电池工作一段时间后，溶液的pH减小解析：分析题目中示意图可得，正极反应式为：N2+6e+8Hf=2NH,负极反应式为：3H6e-=6Hl,故A、B项错误；电池工作的总反应式为：N2+3H+2H+=2NH,消耗故电池工作一段时间后，溶液的pH增大，故D项错误；从电池的总反应式可知最终生成的物质为NHC

8、l,则图中分离出的A物质为NHCl,故C项正确。答案：C9 .（2015南充高二检测）市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：Li+2Lio.35NiQ奥曲；2Lio.85NiO2,下列说法不正确的是（）A.放电时）负极的电极反应式：Lie=Li十B.充电时，Li0.85Ni6既发生氧化反应又发生还原反应C.该电池不能用水溶液作为电解质溶液D.放电过程中Li+向负极移动解析：A项，Li从零价升至正价，失去电子，作负极，正确；B项，反应逆向进行时，反应

9、物只有一种，化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，正确；C项，由于Li可以与水反应，故不能用水溶液作为电解质溶液，正确；D项，原电池中阳离子应迁移至正极得电子，故错。答案：D10 .科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料。电池中的一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O2O下列对该燃料电池的说法不正确的是（）A.在熔融电解质中，OT由负极移向正极B.该电池的总反应是：GH8+5Q=3Ca4HoC.电路中每通过5mol电子，约有5.6L标准状况下的丙烷被完全氧化D.通入丙烷的电极为电池负极，发生的电极反应为：GH20e+1

10、0O2=3COO4HO解析：该燃料电池的化学反应原理是：C3H8+5Q=3C84HO,B正确；放电过程中通入丙烷的电极为负极：GH20e-+10Of=3CN4HO,C正确；通入Q的电极为正极：O2+4e=26,产生的OT将向负极移动，A项错。答案：A二、非选择题11 .氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH液，试回答下列问题：（1）通入氯气的电极是极（填正”或“负”），电极反应式为：（2）加入铝的电极是极（填“正”或“负”），电极反应式为（3）电子从极流向极（填“Al”或“C12”）。解析：根据C12和Al的反应方程式：3C12+2Al=2AlC%可知，铝易失电子被氧化，为负极，但电

11、解液为KOH液，故负极反应为：2Al6e+8OH=2AlQ+4H2O,Cl2易得电子被还原，为正极，电极反应为3Cl2+6e=6Clo在外电路中电子从负极（铝极）流出沿导线流向正极（Cl2极）。答案：（1）正3Cl2+6e=6CP(2)负2Al6e+8OH=2AlQ+4HO（3）AlCI212 .ZnMnO干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NHCl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ZnCl2NHCl混合溶液中含有杂质Cif十,会加速某电极的腐蚀，其主要原因是欲除去Cu2最好选用下列试剂中的（填字母）。A.NaOHBZnC.FeD.N

12、H-H2O解析：（1）负极是失电子的一极）Zn失去电子，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ClT置换为单质而除去。答案：Zn(或锌)正极(2)Zn与ClT反应生成Cu,Zn与Cu构成原电池，加快反应速率B13 .(2015经典习题选萃)铅蓄电池是化学电源，它工作时的电池总反应为：PbO+Pb+2HSO=2PbSOb2HQ试回答：(1)蓄电池负极的电极材料是(2)工作时该蓄电池正极的电极反应式是(3)铅蓄电池工作时，电解质溶液的密度,pH(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)如果用铅蓄电池作电源电解饱

13、和食盐水制取C12,当制得0.05molCl2时，在理论上电池内部消耗的HSO的物质的量是。解析：(1)由电池总反应可知，Pb发生氧化反应，所以Pb是负极。(2)正极上的反应是Pb-PbSO,则必然有H2SO参力口：PbQ+4H+SO+2e=PbS42H2O(负极反应为Pb2e+SO=PbSQ将正、负极反应合并，与题给总反应相符)。(3)在蓄电池的工作过程中，Pb被氧化，H2SQ被消耗，所以溶液的密度减小，pH增大。(4)用铅蓄电池作电源，电解饱和食盐水制0.05molCl2,需提供0.10mole(2Cl-2e=Cl2f),每消耗2molH2SQ时转移2mole故至少消耗0.10molH2S

14、Q0答案：(1)Pb(2)PbQ2+4H+SQ+2e=PbS42H2Q(3)减小增大(4)0.10mol点评：将蓄电池与电解槽相连接时，前者将化学反应的能量转化为电能提供给后者，使其发生氧化还原反应，在电路中流过的电子的物质的量相等。14 .锌银电池比能量大、电压平稳，广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。电解质溶液是KOH溶液，电池总反应为Zn+AgO=Zn。2Ag。请回答下列问题：(1)该电池的正极材料是;电池工作时，阳离子向(填“正极”或“负极”)移动；负极的反应式为。(2)电极材料锌可由闪锌矿在空气中燃烧成氧化锌，然后用碳还原来制取，化学反应方程式为ZnC邕=Zn+CO此

15、法为。A.电解法B.热还原法C.热分解法电极材料氧化银可回收利用得到银，其化学方程式为?答案：(1)Ag2O正极Zn-2e-+2OH=ZnGPH2O(2)B2AgO=4Ag+Q115 .氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的粕粉，粕吸附气体的能力强，性质稳定。3请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是,在导线中电子流动方向为(用a、b表示)。负极反应式为电极表面镀粕粉的原因为：(4)该电池工作时，H2和Q连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此，大量安全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：1 .2Li+H=2LiH.LiH+HO=LiOF+H2T反应I中的还原剂是，反应H中的氧化剂是。已知LiH固体密度为0.82gcmi3,用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的陛体积比为由生成的LiH与HO作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%则导线中通过电子的物质的量为mol。解析：(1)氢氧燃料电池中，负极通H2,正极通Q,所以导线中电子由a到b。(2)负极H2被氧化，写电极反应式时要注意电解质溶液的组成(3)本题考查读题能力，粕粉作用在题设中有说明。(4)2Li+H2=2LiH22.4L16g吸收224LH2时，生成的LiH的质量为160g,L