2024版新教材高中化学课时作业7化学电源苏教版必修第二册

课时作业7化学电源[基础对点练]学问点一一次电池和二次电池1．日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸取H2)，电极反应式可简化为：Zn－2e－=Zn2＋，2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋2e－=2NH3↑＋H2↑(NH3与Zn2＋能生成一种稳定的物质)。依据上述推断，下列结论正确的是()A．Zn为正极，碳为负极B．Zn为负极，碳为正极C．工作时，电子由碳极经过外电路流向Zn极D．长时间连续运用该电池时，内装糊状物不行能流出腐蚀用电器2．2024年诺贝尔化学奖授予三位对锂电池探讨作出杰出贡献的科学家。一种锂—空气电池如图所示。当电池工作时，O2与Li＋在多孔碳材料电极处生成Li2O2－x(x＝0或1)。下列说法正确的是()A．锂电极发生氧化反应B．多孔碳材料电极为负极C．电池工作时外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极D．正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－3．银锌纽扣电池如图所示，其电池的总反应式为Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag。下列说法不正确的是()A．锌作负极，发生氧化反应B．正极为Ag2O，发生还原反应C．电池工作时，电流从Ag2O流向ZnD．负极的电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋4．手机运用的锂电池以质量轻、能量高而备受关注，目前已成功研制出多种锂电池。某种锂电池的总反应是Li＋MnO2=LiMnO2。下列说法中正确的是()A．MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－=MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))B．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极C．电池内部产生的MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))向锂电极移动D．钠比锂更活泼，相同质量的钠作电极比锂供应的电能更多学问点二燃料电池5．利用太阳能将温室气体二氧化碳作为碳资源，是践行生态文明建设的一个重要举措，其技术路途如图所示。下列有关说法错误的是()A．太阳能最终转化为电能和热能B．燃料电池的正极反应式为H2－2e－=2H＋C.H2O和CO2可循环利用D．该技术的关键是氢气如何平安、高效贮存及转移6．随着环保整治的慢慢推动，乙醇作为一种燃料慢慢走进人们的视野，如“乙醇汽油”“乙醇电池”等。如图是一种新型的乙醇电池的工作示意图，该电池总反应为C2H5OH＋3O2=2CO2＋3H2O。下列有关该电池的说法正确的是()A．a极为正极，b极为负极B．负极反应式为C2H5OH＋3H2O－12e－=2CO2↑＋12H＋C．反应中转移6mol电子时，正极消耗33.6LO2D.该燃料电池工作一段时间后，酸性增加7．可用于电动汽车的铝­空气燃料电池，若以氢氧化钠溶液为电解质溶液，铝为负极，通入空气的电极为正极。下列说法正确的是()A．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－B.负极反应式为Al＋3OH－－3e－=Al(OH)3C.电池在工作过程中电解质溶液的碱性保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极[综合应用练]8．海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂­海水电池构造示意图如下，下列说法错误的是()A．海水起电解质溶液作用B．N极发生氧化反应C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D．该锂­海水电池属于一次电池9．锌­空气电池装置如图所示，该电池的核心是ORR反应和OER反应，KOH溶液为电解质溶液，放电时总反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O=2Zn(OH)eq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，下列有关说法正确的是()A．放电时电解质溶液中OH－向正极移动B．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气11.2LC．发生OER反应的电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋D．在电池放电过程中，空气进入电池，发生ORR反应，释放OH－10.微生物燃料电池是利用微生物作为反应主体，将有机物的化学能转化为电能，如以葡萄糖溶液为例，其工作原理如图所示：(1)电池工作时，石墨电极上发生________(填“氧化”或“还原”)反应。(2)阳离子移向________(填“石墨”或“铂碳”)电极。(3)该电池负极电极上反应的电极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)当有8mol电子发生转移时消耗的氧气在标况下为________L。11．铅蓄电池的主要构造如图所示，它是目前运用量最大的二次电池(设工作时固体生成物附集在电极板上)。(1)当某一电极反应式为：PbO2(s)＋2e－＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)＋4H＋(aq)=PbSO4(s)＋2H2O(l)时，电池中的能量转化形式为____________________________，此时另一个电极发生的反应类型为________。(2)充电时PbO2(s)电极应与电源的________极相连，充电时总反应方程式为________________________________。(3)放电生成的固体会附集在电极板上，若工作中正极质量增重96g，理论上电路中转移的电子数为________NA，此过程中该电池消耗________molH2SO4。课时作业7化学电源1．解析：由负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应或依据原电池形成的条件可知，相对活泼(指金属性)的一极为负极，相对不活泼的一极为正极，可知B正确。在外电路中，电子从负极流向正极，C错误。长时间连续运用该电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，且MnO2不断吸取H2而生成H2O，糊状物越来越稀，故其很可能流出腐蚀用电器，D不正确。答案：B2．答案：A3．答案：D4．答案：C5．解析：由题图可知，太阳能最终转化为电能和热能，A项正确；该燃料电池的正极上O2得电子发生还原反应，B项错误；H2O分解为H2和O2，最终H2和O2又转化成H2O，故H2O可以循环利用，H2和CO2反应生成H2O和甲醇，H2O和甲醇又转化成CO2和H2，所以CO2也可以循环利用，C项正确；氢气易燃易爆，运用氢气时如何平安、高效贮存及转移是关键，D项正确。答案：B6．解析：质子为H＋，依据质子(H＋)向正极移动，可确定a极为负极，b极为正极，A项错误；在电池负极，C2H5OH在酸性电解质溶液中失电子，生成二氧化碳等，负极反应式为C2H5OH＋3H2O－12e－=2CO2↑＋12H＋，B项正确；正极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，当反应中转移6mol电子时，正极消耗1.5molO2，但由于温度、压强未知，所以O2的体积不愿定是33.6L，C项错误；由电池总反应C2H5OH＋3O2=2CO2＋3H2O可知，该燃料电池工作一段时间后，H＋的物质的量不变，但溶剂的质量增加，所以溶液的酸性减弱，D项错误。答案：B7．解析：A对，通入空气的电极为正极，碱性条件下的正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－；B错，铝为负极，碱性条件下的负极反应式为Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋2H2O；C错，该电池在碱性条件下消耗NaOH，总反应为4Al＋4OH－＋3O2=4AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋2H2O，则碱性不断减弱；D错，电池工作时，电子从负极流出经过外电路流向正极。答案：A8．解析：该电池属于一次电池，D项正确。答案：B9．解析：原电池中阴离子向负极移动，故放电时电解质溶液中OH－向负极移动，A错误；没有说明是标况，不能计算氧气体积，B错误；反应在碱性条件下进行，发生OER反应的电极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，C错误；空气进入电池，氧气得到电子发生还原反应，ORR反应：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，D正确。答案：D10．解析：(1)燃料电池的正极上是氧气发生得电子的还原反应，故石墨为负极，发生氧化反应。(2)阳离子向正极移动，铂碳为正极，故移向铂碳电极。(3)石墨为负极，电极反应式为C6H12O6＋36OH－－24e－=6COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋24H2O。(4)正极反应O2＋2H2O＋4e－=4OH－，当4mol电子转移时消耗1mol氧气，8mol电子转移消耗2mol氧气，标况下体积为2mol×22.4L·mol－1＝44.8L。答案：(1)氧化(2)铂碳(3)C6H12O6＋36OH－－24e－=6COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋24H2O(4)44.811．解析：(3)放电时正极反应为PbO2(s)＋2e－＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)＋4H＋(aq)=PbSO4(s)＋2H2O(l)，由电极