高中化学鲁科版化学与生活主题三合理利用化学能源单元测试 学业分层测评8

学业分层测评(八)电池探秘(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列各装置中，能构成原电池的是()【解析】B、C中两个电极相同，不能构成原电池，B、C错；D中没有构成闭合回路，D错。【答案】A2．关于如图所示装置的叙述，正确的是()①铜是正极，铜片上有气泡产生②铜片质量逐渐减少③电流从锌片经导线流向铜片④氢离子在铜片表面被还原A．①② B．②③C．③④ D．①④【解析】如图所示，该原电池是铜锌原电池，锌做负极，铜做正极，电流从正极流向负极，H＋在正极上发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，故①④正确。【答案】D3．镉镍(Cd—Ni)可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2eq\o(,\s\up10(充电),\s\do9(放电))Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，由此可知，该电池放电时的负极材料是()A．Cd(OH)2 B．Ni(OH)2C．Cd D．NiO(OH)【解析】该电池放电时起原电池作用，负极上发生氧化反应，由反应式可知，eq\o(Cd,\s\up6(0))→eq\o(Cd,\s\up6(＋2))(OH)2，化合价升高发生氧化反应，负极材料为Cd。【答案】C4．某种氢氧燃料电池的电解质溶液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是()A．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．工作一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量浓度不变C．该燃料电池的总反应方程式为2H2＋O2=2H2OD．当生成18gH2O时，转移2mole－【解析】该燃料电池的负极通入的是H2，发生氧化反应，正极通入O2，发生还原反应，因为电解质溶液为碱性，所以电极及电极反应式为负极：2H2＋4OH－－4e－=4H2O正极：O2＋4e－＋2H2O=4OH－电池总反应式：2H2＋O2=2H2O，A、C正确；可以看出反应中只有水生成，所以KOH的物质的量未变化，但浓度变小，B不正确；生成18gH2O时，转移2mole－，D正确。【答案】B5．如图所示，电流表Ⓐ指针发生偏转，同时A极质量增加，B极质量减小，C为电解质溶液。则A、B、C分别为()A．A是Zn，B是Cu，C是稀硫酸B．A是Cu，B是Zn，C是稀硫酸C．A是Fe，B是Ag，C是稀AgNO3溶液D．A是Ag，B是Fe，C是稀AgNO3溶液【解析】由题意B极质量减少，A极质量增加，可以得出B为负极，A为正极，B比A活泼，且电解质溶液中必须含有氧化性强于H＋的离子。【答案】D6．把铁棒和锌片用导线连接插入硫酸铜溶液中可构成原电池，当电路中有mol电子通过时，负极的质量变化是()A．增大6.5g B．增大6.4gC．减少5.6g D．减少6.5g【解析】负极的电极反应为Zn－2e－=Zn2＋，故每产生2mol电子，需消耗1molZn，故每产生mol电子，需消耗锌g。【答案】D7．下列有关电池的说法不正确的是()A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极【解析】锂离子电池可以充电，再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流从铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错；电池的实质是化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生成Zn2＋，故作为负极，D项正确。【答案】B8．电池对环境的污染还没有被人们充分地认识到，下列有关电池污染及回收的有关叙述正确的是()A．电池一般比较小，即使埋到土壤中也不会造成太大危害B．电池回收的主要目的是为了提取里面的铅、汞等金属C．废旧电池可以直接通过燃烧的方式销毁D．电池不仅污染土壤，也污染地下水【解析】制造电池时需用到汞、镉、铅等重金属的单质或化合物，若混入生活垃圾会对环境造成污染。填埋时，废旧电池中的重金属会通过渗液污染水体和土壤。【答案】D[能力提升]9．利用反应Zn＋2FeCl3=ZnCl2＋2FeCl2设计一个原电池，在下面的方框内画出装置图，并指出：正极电极材料为________，电极反应式________；负极材料________，电极反应式________。【解析】从反应Zn＋2FeCl3=ZnCl2＋2FeCl2可知，锌元素的化合价从0价到＋2价，失去电子发生氧化反应，Zn－2e－=Zn2＋；铁元素的化合价从＋3价到＋2价，得到电子发生还原反应，Fe3＋＋e－=Fe2＋。结合原电池的工作原理可知，该电池的负极用锌，正极用活泼性比锌弱的金属或能导电的非金属，为保证Fe3＋在正极得电子，电解质溶液应为FeCl3溶液。【答案】Pt(或其他合理答案)2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋ZnZn－2e－=Zn2＋10．(2023·沂水高二期末)Zn－MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl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ZnCl2－NH4Cl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)。a．NaOH B．Znc．Fe D．NH3·H2O【解析】(1)锌锰干电池的负极为活泼的锌，电子从负极流向正极。(2)锌可以置换铜，形成铜锌原电池，加速锌片的腐蚀。用锌置换铜不会引入新杂质。【答案】(1)Zn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b11．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。锌片上发生的电极反应：___________________________________________；银片上发生的电极反应：__________________________________________。(2)若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算产生氢气的体积(标准状况)。【解析】