化学能转化为电能-原电池高效课时作业

1、化学能转化为电能-原电池高效课时作业一、选择题1一种充电电池放电时的电极反应为H22OH2e=2H2O；NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH，当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是()AH2O的还原BNiO(OH)的还原CH2的氧化 DNi(OH)2的氧化解析：该充电电池的反应方程式为H22NiO(OH) 2Ni(OH)2。电池充电时，与外电源正极连接的电极为阳极，发生氧化反应，Ni(OH)2被氧化。答案：D2锌银蓄电池的比能量、比功率等性能均优于镉镍系列电池，因此可用于导弹、运载火箭等特殊要求的军事设备上。锌银蓄电池的电极反应为：Zn2OH2e=ZnOH2OAg2OH2O

2、2e=2Ag2OH下列说法正确的是()A锌电极为电池正极，发生氧化反应B锌电极为电池负极，发生还原反应C氧化银电极为电池负极，发生氧化反应D氧化银电极为电池正极，发生还原反应解析：根据Zn2OH2e=ZnOH2O，可知锌发生了氧化反应，即锌电极为负极，发生氧化反应；根据Ag2OH2O2e=2Ag2OH，可知氧化银发生了还原反应，即氧化银电极为正极，发生还原反应。答案：D3某燃料电池所用燃料为H2和空气，电解质为熔融的K2CO3。该电池的总反应为2H2O2=2H2O，负极反应为H2CO2e=H2OCO2，下列说法正确的是()A放电时CO向负极移动B该电池正极反应式为：4OH4e=2H2OO2C电

3、池放电时，电池中CO数目逐渐增大D电池放电时，电子经正极、负极、熔融的K2CO3后再回到正极，形成闭合回路解析：原电池内部阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，A项正确；正极的电极反应式为：电池的总反应式减去负极的电极反应式得，O22CO24e=2CO，B项错误；由电池的总反应式知，放电时电池中CO的数目保持不变，C项错误；放电时电子经负极、负载、正极、熔融的K2CO3后再回到负极，形成闭合回路，D项错误。答案：A4生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是下列对铅蓄电池的说法错误的是()A需要定期补充硫酸B工作时铅是负极，P

4、bO2是正极C工作时负极上发生的反应是Pb2eSO=PbSO4D工作时电解质的密度减小解析：铅蓄电池放电时相当于原电池，Pb是负极，PbO2是正极，负极发生的反应是Pb失去电子生成Pb2，Pb2与溶液中的SO生成PbSO4沉淀，放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等，在电池制备时，PbSO4的量是一定的，制成膏状，干燥后再安装，说明H2SO4不用补充；放电时，H2SO4被消耗，溶液中的H2SO4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。答案：A5(2012年保定调研)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。高铁电池的总反应为：3Zn2K2FeO4

5、8H2O 3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列叙述不正确的是()A放电时负极反应为：Zn2e2OH=Zn(OH)2B充电时阳极反应为：Fe(OH)33e5OH=FeO4H2OC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解析：由电池总反应式看出，放电时Zn失电子，应参与负极反应，A项正确；充电时，Fe(OH)3K2FeO4，Fe的化合价升高，应参与电解池的阳极反应，B正确；放电时每转移3 mol电子，正极应有1 mol K2FeO4被还原，C错；放电时，正极附近有KOH生成，D正确。答案：C6镁­H2O2酸性电池采用海水作电

6、解质溶液(加入一定量的酸)，下列说法正确的是()A电池总反应的离子方程式为：MgH2O22H=Mg22H2OB负极的电极反应为：H2O22H2e=2H2OC工作时，正极周围海水的pH减小D电池工作时，溶液中的H向负极移动解析：如果总反应式为MgH2O2=Mg(OH)2，则产物为难溶的氢氧化镁，势必导致电池反应不能长久，正确的总反应式为MgH2O22H=Mg22H2O，故A正确；正极反应消耗H，故电池工作时，正极周围海水的pH增大，且溶液中的H向正极移动，故B、C、D错误。答案：A7不能用来说明金属X比金属Y还原性强的是()A把X和Y组成的合金放于潮湿的空气中，X先被腐蚀BX原子最外层电子数比Y

7、原子最外层电子数少CX能从Y的盐溶液中把Y置换出来D电解X和Y的盐的混合液，阴极上先析出Y解析：还原性是指金属失去电子的能力，与金属失去的电子多少无关。答案：B8(2012年龙岩调研)下列说法正确的是()A金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程B钢铁吸氧腐蚀时，负极反应式为2H2OO24e=4OHC氯碱工业中，阳极发生的反应为2Cl2e=Cl2D镀锌铁皮的镀层损坏后，铁更容易腐蚀解析：金属失去电子发生氧化反应；钢铁吸氧腐蚀时，负极反应式为Fe2e=Fe2，正极反应式为O22H2O4e=4OH；由于锌比铁活泼，所以锌先于铁被氧化。答案：C9(2012年泰安模拟)科学家近年来研制出一种新型细菌燃

8、料电池，利用细菌将有机酸转化为氢气，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()AH2 2OH2e=2H2OBO24H4e=2H2OCH22e=2HDO22H2O4e=4OH解析：由题意知，H2在负极上反应，且以磷酸为电解质，则负极反应为：H22e=2H。答案：C10(2010年高考安徽理综)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2O2=2H2O，下列有关说法正确的是()A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为：O22H2O4e=4OHC每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2DH由a极通过固体酸电解质传递到

9、b 极解析：在原电池中电子通过外电路从负极流向正极，A错；b电极上发生的电极反应式应为：O24H4e=2H2O，B错；C选项中未说明标准状况下是1.12 L；在原电池中阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动，故只有D正确。答案：D二、非选择题11炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，第二天便出现了红棕色的锈斑该锈斑为Fe(OH)3失水的产物。请用有关的电极反应式、离子方程式和化学方程式表示Fe(OH)3的生成。(1)负极：_，正极：_；(2)离子方程式：_；(3)总的化学方程式：_。解析：NaCl残液是电解质溶液，它跟铁锅中的铁和少量的碳恰好构成了原电池，在此原电池里，铁是负极，铁失电子而

10、被氧化；碳为正极，主要是溶解于NaCl溶液里的O2得电子而被还原，这一过程可以表示如下：负极(铁极)：2Fe4e=2Fe2正极(碳极)：O22H2O4e=4OH生成的Fe2与OH结合生成Fe(OH)2：Fe22OH=Fe(OH)2由于生成的Fe(OH)2极易被氧化成Fe(OH)3：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。而Fe(OH)3又易失水生成Fe2O3：2Fe(OH)3=Fe2O33H2O。答案：(1)2Fe4e=2Fe22H2OO24e=4OH(2)Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(3)4Fe3O26H2O=4Fe(OH)312(20

11、11年高考山东理综)科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为_。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是_。(2)右图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320 左右，电池反应为2NaxS=Na2Sx，正极的电极反应式为_。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是_。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的_倍。(3)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为_，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为_(用离子方程

12、式表示)。解析：(1)试管壁上的硫可用CS2或热碱溶液来清洗。(2)正极上硫得电子被还原：xS2e=S；M的两个作用：作固体电解质和隔膜(隔离钠与硫)；钠硫电池和铅蓄电池的负极分别为Na和Pb，则消耗等质量的Na和Pb时，钠硫电池的放电量(转移电子数)是铅蓄电池的4.5倍。(3)Na2S溶液中离子浓度的大小可根据盐类水解原理不难作答，Na2S与CuSO4溶液反应：Na2SCuSO4=CuSNa2SO4，溶液的pH减小，Na2S溶液长期放置会被空气中的氧气氧化为硫：2S2O22H2O=2S4OH答案：(1)2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2CS2或(热)碱溶液(2)xS2e=S(或

13、2NaxS2e=Na2Sx)离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫4.5(3)c(Na)>c(S2)>c(OH)>c(HS)>c(H)减小2S2O22H2O=2S4OH13(2012年青岛市质检)目前移动设备迅猛发展的最大障碍恐怕就是电池的问题，不论手机、MP3还是笔记本电脑，如何延长电池续航时间都是人们最头疼的问题。当前，大部分移动设备都使用锂离子充电电池，但锂电池的安全问题已经越来越受人关注。而银锌材料电池在安全和能量密度上都比锂离子电池有优势，据称，银锌材料电池的容量比同体积的锂电池高30%，甚至可以在不危及安全的情况下过充以实现更高的容量。因此，未来的银锌电池可能

14、替代现有锂离子电池。下面是一种银锌电池的充电、放电过程的表示式：2AgZn(OH)2 Ag2OZnH2O。根据上述反应原理回答下列问题：(1)这种电池属于_性电池(填“酸”、“碱”或“中”)；(2)电池在放电时，作负极的是_；正极反应式为_。(3)充电时，电池的阳极应接电源的_极。(4)写出充电时的阳极和阴极电极反应式：阳极：_；阴极：_。答案：(1)碱(2)ZnAg2O2eH2O=2Ag2OH(3)正(4)2Ag2e2OH=Ag2OH2OZn(OH)22e=Zn2OH14(2011年衡水模拟)Zn­MnO2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，其主要原因是_。欲除去Cu2，最好选用下列试剂中的_(填代号)。aNaOH bZncFe dNH3·H2O(3)MnO2 的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为_g。解析：(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn2e=Zn2；电池工作时，电子是从负极流向正极。(2)Zn与