2020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、2020年高一化学人教必修2:发展中的化学电源课时检测一、选择题1. （2019 福建师大附中高一期末考试）某普通锌钮干电池的结构如图所示。 下列说法正确的是（C ）飞群时 ,j石膈电械A.锌筒是原电池的正极B.石墨电极上发生氧化反应C钱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：由普通锌钮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，正极上发生还原反应，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.（2019 河南郑州一中月考）将镁片、铝片平行插入一定浓度的 NaOH

2、溶 液中，用导线连接成闭合回路，如图所示。该装置在工作时，下列叙述正确的 是（D ）主E J 清液 A.镁比铝活泼，镁失去电子被氧化成 Mg卡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，铝片表面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应，铝可以和氢氧化钠反应生成氢气，所以此装置中铝是负极，电解反应为Al-3e +4OH=A1（OH）4，镁是正极，电极反应为 6H> 6e =6OH+ 3Hd , A B项错误

3、；在原电池的电解质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；铝表面的氧化膜 A12Q能溶于NaOH§液，所以不必处理，D项正确。3 .能量转化率大；氧化剂和还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图所示，电池总反应式为Zn+2Nk4=Zn+ +2NHT + HJ,下列说法正确的是（B ）A.碳为电池的负极8 .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

4、，作负极，A项错；正极电极反应为2NbJ+2e =2NH T + Hd,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. （2019 安庆高一检测）Mg AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备 电池，电池反应方程式为 2AgCl + Mg=Mg+ 2Ag+ 2Cl o有关该电池的说法正 确的是（D ）A. Mg为电池的正极B.负极反应为 AgCl+ e =Ag ClC不能被KCl溶液激活D.可用于海上应急照明供电解析：由电池反应知，Mg是还原剂，作负极，负极反应为 Mg- 2e =Mg , A B错，该电池能被海水激活，也能被 KCl溶液激活

5、，C错；电池能被海水激活提供电能，可用于海上应急照明，D正确。6. （2019 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，电池反应式为2Mg+Q + 2HO=2Mg（OH）下列关于该电池的说法错误的是（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：由电池反应式可知，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. （2019 铜陵高一检测）有一种新型的碱性锌钮电池，它是在酸性锌钮电 池的

6、基础上改进的。下列对于碱性锌钮电池的叙述中不正确的是（C ）A.碱性锌钮电池工作时，电子由 Zn极经外电路流向碳极B.这种电池较酸性锌钮电池使用寿命长C.碱性锌钮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 NHCl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。8. 下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是（C ）童电解阻F电他不席阳钿曲也修示底图聂欢增用电池示意网A.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

7、料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析：干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. （2019 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 艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以 LiOH为电解质，使用时 加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是 （C ）A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢

8、气生成C.放电时OH向正极移动D.总反应为 2Li + 2HO=2LiOH H21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、R D项正确；原电池中OH向负极移动，C项错误。10. （2019 淮北高一期中）某原电池的总反应式为2H2+ Q=2HO,两电极 材料都是石墨，氢氧化钾为电解质溶液，下列说法不正确的是（C ）A.氧气在正极发生还原反应B.负极反应式为H2- 2e +2OH=2HOC.该电池工作一段时间后电解质溶液中 c（OH ）变大D.若正极消耗白气体质量为4 g ,则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

9、子，化合价降低，发生还原 反应，故A正确；根据电池总反应以及电解质的环境，负极反应式为H 2e +20H =2120,故B正确；根据电池总反应，生成了 H20,对KOH容液起到稀释作 用，c（OH ）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44一 一X - mol =0.5 mol ,故 D正确。3211. （2019 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 反应原理示意图。在光照下，电子由价带跃迁到导带后，然后流向对电极。下 列说法不正确的是（B ）半斤泣血植对电发光2H+2e =HTA.对电极的电极反应式为B.半导体电极发生还原反应C.电解质溶液中阳离子向

10、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：由图示分析知在对电极上发生的反应式为 2H+ + 2e=HT , A项正 确；半导体电极是负极，发生氧化反应，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. （2019 武汉高一检测）LED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。下列有关叙述正确的是 （C ）A Ap-型布号悻裳珏 LEn宠光二板管A.电路中的电子从负极经外电路到正极，再经过KOH§液回到负极，形成闭合回路B. a处通入氢气，b处通入氧气，

11、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.通入Q的电极发生反应：Q + 4e =26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容液，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，电池反应产物是水，故 OH的物质的量浓度减小，C正确；通入Q的电极发生反 应为 Q+2H2O+ 4e =4OH, D不正确。13.镁燃料电池具有能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、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，下列有关说 法不正确的是(A

12、)CIO与A.放电过程中OH移向正极B.电池的总反应式为 M什ClO + HO=Mg(OH) + ClC.镁电池中镁均为负极，发生氧化反应D.正极反应式：ClO +H2O+ 2e =Cl +2OH解析：根据工作原理图判断反应过程，判断正、负极，正确书写电极反应 式。镁燃料电池，镁作负极失电子，碱性溶液中生成Mg(OH)。Cl。一在正极反应， 由图可知有C厂和OH生成，正极反应式：ClO + H2O+ 2e =CF + 2OK, OH向 负极移动，生成Mg(OH)。14. (2019 三明高一期中)锲氢电池是新型的可充电电池，它可以取代会产1放一生镉污染的锲镉电池，锲氢电池的总反应式：2H+Ni

13、O(OH) 充电 Ni(OH”。根据此反应式判断，下列叙述不正确的是(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，锲元素被还原C,电池充电时，是电能转化为化学能D.电池放电时，H2是负极解析：电池放电时，负极反应式为H2-2e +2OFH =2HO,所以电极周围OH 一离子减少，pH减小，A项不正确；电池放电时，正极反应为 NiO(OH)+H2O+ e =OH+ Ni(OH)2,锲元素被还原，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，负极反应为 H 2e+ 20H =2HO,凡是负极，D项正 确。二、非选择题1. CHOH是一种无色有刺激性气味的

14、液体，在生活中有重要用途，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但解质溶液)构成，则下列说法正确的有 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应式为 CHOH-6e =C2D? + 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 30H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应式：CHO* HO- 6e=C。+ 6由。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；在碱性电解质

15、溶液中负极的电极反应式为 CHOH + 8OH-6e =CO? t +6H2O, B项错误；在放电过程中，0H参与电极反应，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 30H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CO,电极反应式为CHOMH06e =COT + 6州。2.(2019 东莞高一检测)(1)有一种燃料电池，总反应式为2H+Q=KOH2HO,则负极的电极反应式为2H+ 40H 4e =4HO ;正极是 O 。(2)如将(1)中的电解质由

16、KOH为稀硫酸，则电极反应式为 负极：2H 4e =4H , 正极： Q+4H + 4e =2HO 。两者的 电解液不同，反应进行 后，其溶液的 pH变化是 前者变小，后者变大 。(3)如把H2改为CO KOH乍导电物质，则电极反应式为负极：2CQ 80H4e =2CO+4H2O , 正极：Q+ 2HO+ 4e = 40H。解析：(1)由该电池的总反应式及原电池的概念可知，代在反应中被氧化，应在负极上反应；0被还原，应在正极上反应，又因在碱性条件下不可能有h+参加或生成，故负极反应式为 2H+ 40H 4e=4HO;正极反应式为 C2+2H20 + 4e =4OHo (2)若将碱性溶液换成酸性

17、溶液，此时不可能有0H参加或生成， 负极反应式为2H 4e =4H;正极反应式为 Q+ 4H+ + 4e =2H0=由于前者 在碱性条件下反应，KOH:不变，但原电池工作时，H20增多，溶液变稀，pH将 变小；而后者为酸性溶液，WSO量不变，H2O增多，溶液酸性减弱，故 pH将变 大。(3)如把凡改为CQ用KOH乍导电物质，CO生成的CO与碱反应生成CO一， 则负极反应式为 2C8 8OH 4e=2C6 + 4HO;正极反应式为 O+2H2O+ 4e =4OHo3.化学电池在通迅、交通及日常生活中有着广泛的应用。锌钻干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示)，锌钮干电池的负极材料 是，负极发生的

18、电极反应方程式为Zn 2e =2笊。若反应消耗16.25g负极材料，则电池中转移电子的物质的量为0.5 mol。(2)目前常用的锲(Ni)镉(Cd)电池总反应式可以表示为Cd+ 2NiO(OH)+放电一2HO嚏电 2Ni(OH)2+Cd(OH),已知 Ni(OH)2和Cd(OH均难溶于水，但能溶 于酸，以下说法中正确的是(填序号)。以上反应是可逆反应以上反应不是可逆反应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，Y极的电极反应方程式为Q+2Hp+ 4e =4OHo解析：(1)锌钮干电池中的负极

19、是Zn,发生氧化反应，失去电子生成锌离子，电极反应式是Zn-2e =Zrn+; 16.25 g Zn的物质的量是 1625g =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)该反应的反应条件不同，所以不是可逆反应，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。(4)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；Y是正极，发生还原反应，结合电解质溶液，氧气得到电子生成氢氧 根离子，电极反应式为 Q+2HA 4e = 4OH。4 .锂钻电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如 图所示，其中电解质 LiClO,溶于混合有机溶剂中，Li +通过电解质转移到 MnO 晶格中生成LiMnC20请回答下列问题：UClOi 超ft有Mn(h(1)外电路的电流方向是由 b极流向 a极(填字母)。(2)负极的电极反应式为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”)；原因是一电极Li是活泼金属，能与水反应o解析：(1)该电池中Li失去电子生成Li +,所以Li作电池的负极，则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。(2)负极发生氧化反应，即Li失去电子生成Li + ,电极反应式