2023学年度高二化学《化学电源》知识点同步习题检测(含解析)

第页化学电源1．以下说法错误的选项是〔〕A．依据原电池的原理可设计出化学电源B．原电池是化学电源的雏形C．原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的负极材料的活动性D．氧化复原反响所释放的化学能，是化学电源的能量来源2．随着人们生活质量的不断提高，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．利用电池外壳的金属材料B．防止电池中汞、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．回收其中石墨电极3．某原电池总反响的离子方程式为：2Fe3+＋Fe＝3Fe2+，不能实现该反响的原电池是〔〕A．正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液B．正极为C，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液C．正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液D．正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4

溶液4．以下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为〔〕A．②①③④B．④③①②C．④②①③D．③②④①5．以下有关电池的说法不正确的选项是〔〕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6．如图是在航天用高压氢镍电池根底上开展起来的一种金属氢化物镍电池〔MH﹣Ni电池〕，以下有关说法中不正确的选项是〔〕A．放电时正极反响为：NiOOH+H2O+e﹣→Ni〔OH〕2+OH﹣B．电池的电解液可为KOH溶液C．充电时负极反响为：MH+OH﹣→H2O+M+e﹣D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高7．最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池〞采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反响为：Zn+2MnO2+2H2O＝Zn(OH)2+2MnOOH。以下说法不正确的选项是〔〕A．该电池中Zn为负极，MnO2为正极B．该电池的正极反响为：2MnO2+2e－+2H2O＝2MnOOH+2OH－C．导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向ZnD．电池工作时水分子和OH－都能通过薄层纸片8．蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反响：Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2以下有关爱迪生蓄电池的推断错误的选项是〔〕A．放电时，Fe是负极，NiO2是正极B．蓄电池的电极可以浸入某种酸性电解质溶液中C．放电时，负极上的电极反响为：Fe+2OH－－2e－＝Fe(OH)2D．放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动9．电动自行车由于灵活、快捷、方便，已成为上班族的主要代步工具，其电源为铅蓄电池，其反响原理为PbO2+Pb+2H2SO4PbSO4+2H2O，以下表达正确的选项是〔〕A．电池放电时，PbO2是电池的正极，被氧化B．电池放电时，SO42－只在负极发生反响C．电池放电时，溶液的pH不断减小D．电池放电时，正极反响式为：PbO2+4H++SO42－+2e－＝PbSO4+2H2O10．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反响产生电流。电池总反响为：4Al+3O2+6H2O＝4Al(OH)3，以下说法不正确的选项是〔〕A．正极反响为：O2+2H2O+4e－＝4OH－B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用11．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反响式为：Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(1)＝Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)以下说法错误的选项是〔〕A．电池工作时，锌失去电子B．电池正极的电极反响式为：2MnO2(s)+2H2O(1)+2e－＝2MnOOH(s)+2OH－(aq)C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减少6.5g12．锂电池是新一代高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反响式为：Li+MnO2＝LiMnO2，以下说法正确的选项是〔〕A．Li是正极，电极反响为：Li－e－＝Li+B．Li是负极，电极反响为：Li－e－＝Li+C．MnO2是负极，电极反响为：MnO2+e－＝MnO2－D．Li是负极，电极反响为：Li－2e－＝Li2+13．铜锌原电池装置如下图，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，以下有关表达正确的选项是〔〕A．铜电极上发生氧化反响B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡二、填空题1．一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接参加纯化后的甲醇，同时向另一个电极通入空气。答复以下问题：〔1〕此电池放电时发生的化学反响是________________。〔2〕此电池的正极发生的电极反响是________；负极发生的电极反响是________。〔3〕电解液中的H+向________极移动；向外电路释放电子的电极是________。〔4〕比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池能量转化效率高，其次是________。2．锰锂电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反响原理如下图，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2．答复以下问题：〔1〕外电路的电流方向是由极流向极〔填字母〕。〔2〕电池正极反响式。〔3〕是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？〔填“是〞或“否〞〕，原因是。〔4〕MnO2可与KOH和KClO3在高温下反响，生成K2MnO4，反响的化学方程式为。K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为。【答案与解析】1．C【解析】A项，化学电源是依据原电池原理设计的，A项正确；B项也正确；C项，原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的反响物的氧化复原能力，故C项错误，D项正确。2．B【解析】考查电池材料与环境保护的关系。3．CD【解析】根据方程式化合价的变化，可得出在原电池中Fe做负极，Fe3+在正极参加反响(即溶液中含有Fe3+)。4．C【解析】如果铁做原电池的负极可加快腐蚀速率，如果铁做原电池的正极可减慢腐蚀速率。且正负极活泼性差异越大，反响速率越快。5．B【解析】锂离子电池可以重复使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故外电路中，电流是由铜电极流向锌电极，而电子是由锌电极流向铜电极，B项错；电池的实质即是把化学能转化成电能，C项正确；锌锰干电池中Zn失去电子生成Zn2+，故为负极，D项正确。6．C【解析】A、放电时，正极：NiOOH+H2O+e﹣=Ni〔OH〕2+OH﹣，故A正确；B、为了防止MH被氢离子氧化，镍氢电池中电解液为碱性溶液，主要为KOH作电解液，故B正确；C、充电式，负极作阴极，阴极反响为M+H2O+e﹣=MH+OH﹣，故C错误；D、M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高，故D正确；应选C。7．C【解析】原电池反响中Zn失电子、MnO2得电子，因此该电池负极为Zn，正极为MnO2。由电池总反响式减去负极反响式Zn－2e－+2OH－＝Zn(OH)2即得正极反响式2MnO2+2e－+2H2O＝2MnOOH+2OH－。电子只能由Zn经外电路流向MnO2，而不能通过内电路。8．BD【解析】蓄电池放电时起原电池作用，原电池的负极是较活泼的金属Fe，A正确。放电时，Fe是原电池的负极，Fe失电子被氧化成Fe2+。由于负极〔Fe〕的附近聚集较多的Fe2+，电解质溶液中的阴离子向负极移动，D不正确。该蓄电池的放电和充电时的电极反响分别是：放电：负极，Fe－2e－+2OH－＝Fe(OH)2；正极，NiO2+2e－+2H2O＝Ni(OH)2+2OH－。充电：阴极，Fe(OH)2+2e－＝Fe+2OH－；阳极，Ni(OH)2－2e－+2OH－＝NiO2+2H2O。可见以上反响都是在碱性溶液中进行的，B不正确，C正确。Pb+SO4Pb+SO42－－2e－＝PbSO4PbO2+4H++SO42－+2e－＝PbSO4+2H2O负极正极根据电池总反响铅蓄电池放电时是原电池10．B【解析】此电池在工作时，电子由铝电极沿导线流向铂电极，电流方向是电子流动方向的反方向，即由铂电极沿导线流向铝电极。11．C【解析】该电池工作时，Zn应为负极，失去电子，故A正确。原电池正极发生得电子反响，即复原反响，故B正确。电子应由原电池的负极流出，通过外电路流向正极，故C错误。由于Zn失去2mol电子时，自身消耗的质量为65g，那么失去0.2mol电子，理论上消耗6.5g，故D正确。12．B【解析】分析电池的总反响式Li+MnO2＝LiMnO2，可以知道Li失去电子，发生氧化反响，所以Li是负极，电极反响为Li－e－＝Li+；MnO2是正极，发生复原反响，电极反响为MnO2+e－＝MnO2－。13．C【解析】由图像可知该原电池反响原理为Zn+Cu2+=Zn2++Cu。A．Zn比Cu活泼，那么Zn为负极，发生氧化反响，Cu为正极，发生复原反响，故A错误；B．阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，那么两池中c(SO42－)不会改变，故B错误；C．甲池中电极反响式为Zn-2e-→Zn2+，乙池中电极反响式为Cu2++2e-→Cu，Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池中，由于Zn的摩尔质量比Cu大，那么乙池溶液的总质量增加，故C正确；D．由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，那么阴离子并不能通过交换膜，故D错误；应选C。二、填空题1．〔1〕2CH3OH+3O2＝2CO2+4H2O〔2〕3O2+12H++12e－＝6H2O2CH3OH+2H2O－12e－＝2CO2↑+12H+〔3〕正负极〔4〕产物对环境无污染【解析】甲醇燃料电池实质就是利用甲醇燃料与氧气反响来提供电能。CH3OH作负极，发生氧化反响，电极反响式为2CH3OH+2H2O－12e－＝2CO2↑+12H+；氧气作正极，电极反响式为3O2+12H++12e－＝6H2O，两反响式相加得总反响式。在电池中负极释放电子并传导到正极上，故H+向正极移动。该电池的反响产物为CO2和H2O，对环境无污染。2．〔1〕b；a；〔2〕MnO2+e﹣+Li+=LiMnO2；〔3〕否；电极Li是活泼金属，能与水反响；〔4〕3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O；2：1。【解析】〔1〕Li为负极，MnO2为正极，原电池工作时，外电路的电流方向从正极到负极，即从b极流向a极；〔