第二节 化学电源
一、选择题
1.如图所示的原电池装置中,X、Y 为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流
向如图所示,则对此装置的下列说法正确的是( )
A.外电路的电流方向为 X→外电路→Y
B.若两电极分别为 Zn 棒和碳棒,则 X 为碳棒,Y 为 Zn 棒
C.若两电极都是金属,则它们的活动性为 X>Y
D.X 极上发生的是还原反应,Y 极上发生的是氧化反应
2.MgH2O2 电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如
图。该电池工作时,下列说法正确的是( )
A.Mg 电极是该电池的正极
B.H2O2 在石墨电极上发生氧化反应
C.石墨电极附近溶液的 pH 增大
D.溶液中 Cl-向正极移动
3.研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行
发电,在海水中电池总反应可表示为 5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl,下列
“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )
A.正极反应式:Ag+Cl--e-===AgCl
B.每生成 1 mol Na2Mn5O10 转移 2 mol 电子
C.Na+不断向“水”电池的负极移动
D.AgCl 是还原产物
4.固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许
氧离子(O2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极 a、b 均不与电极反
应。下列判断正确的是( )
A.有 O2 参加反应的电极 a 为电池的负极
B.电极 b 的电极反应式为 H2+2e-+O2-===H2O
C.电极 a 的电极反应式为 O2+2H2O+4e-===4OH-
D.该电池的总反应式为 2H2+O2===2H2O
5.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池可长时间保持稳定的放
电电压。高铁电池的总反应为 3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,
下列叙述不正确的是( )
A.放电时负极反应为 Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2
B.充电时阳极反应为 Fe(OH)3-3e-+5OH-===FeO2-
4 +4H2O
C.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
6.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。电池总反应为 Zn+2MnO2 +H2O===ZnO+
2MnO(OH)。下列说法不正确的是( )
A.该电池 Zn 为负极,MnO2 为正极
B.该电池的正极反应为 MnO2+e-+H2O===MnO(OH)+OH-
C.导电时外电路电子由 Zn 流向 MnO2,内电路电子由 MnO2 流向 Zn
D.电池工作时水分子和 OH-都能通过薄层纸片
7.某原电池装置如下图所示,电池总反应式为 2Ag+Cl2===2AgCl。下列说法正确的是
( )
A.正极反应式为 AgCl+e-===Ag+Cl-
B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C.若用 NaCl 溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
D.当电路中转移 0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少 0.02 mol 离子
8.有人研究反应 AsO3-
4 +2I-+2H+===AsO3-
3 +I2+H2O 时,认为该反应是可逆反应,为了
验证该想法,他根据平衡移动原理设计出如图所示的实验装置(装置中盐桥的作用是使整个
装置形成一个闭合回路)。
(1)请你参与探究:用实验证明他的观点。
①假设该反应是可逆反应,反应的离子方程式为______________________。
②该实验中 C1 和 C2 两电极可以是同种材料吗?________。查阅有关资料得知 Fe 的还原性
比 I - 和 AsO 3-
3 都强,在 Zn、Al、Pt、C 棒几种材料中,可用于该实验的电极材料是
________。
③实验开始时,按图组装好实验装置,向 A 烧杯中加入适量 2 mol/L KI 溶液,向 B 烧杯中
加入适量 1 mol/L Na3AsO4 溶液,再向 B 烧杯中逐滴加入浓盐酸,发生的现象是电流表
________;A 中________。此过程中,C1 棒发生的反应为________。
(2)若要证明反应可逆向进行,在 40% NaOH 溶液、4% NaOH 溶液、碘水、Na3AsO3 溶液几
种试剂中,必须向 B 烧杯中滴加________溶液。
①证明该反应是可逆反应的事实是________。
②操作过程中,C2 棒的电极反应式为________。
9.Mg-AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( )
A.负极反应式为 Mg-2e- Mg2+
B.电池放电时 Cl-由正极向负极迁移
C.正极反应式为 Ag++e- Ag
D.负极会发生副反应 Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑
10.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 Na-CO2 二次电池。将 NaClO4 溶于有机溶剂
作 为 电 解 液 , 钠 和 负 载 碳 纳 米 管 的 镍 网 分 别 作 为 电 极 材 料 , 电 池 的 总 反 应
为:3CO2+4Na 2Na2CO3+C,下列说法错误的是( )
A.放电时,Cl 向负极移动
B.充电时释放 CO2,放电时吸收 CO2
C.放电时,正极反应为:3CO2+4e- 2C +C
D.充电时,正极反应为:Na++e- Na
11.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种锌银电池,其电极材料分别是 Ag2O 和
Zn,电解质为 KOH,电极反应分别为 Zn+2OH--2e- Zn(OH)2、Ag2O+H2O+2e- 2Ag+2OH-
。根据所给反应式,判断下列叙述中正 确的是( )
A.在使用过程中,电池负极区溶液的 pH 增大
B.在使用过程中,电子由 Ag2O 极经外电路流向 Zn 极
C.Zn 电极发生还原反应,Ag2O 电极发生氧化反应
D.Zn 是负极,Ag2O 是正极
12.据报道,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污
染,其电池总反应为 2Zn+O2 2ZnO,原料为锌粒、空气和电解质溶液。则下列叙述中正确
的是( )
A.锌为正极,空气进入负极反应
B.电池中有 1 mol 电子转移时消耗的 Zn 为 65 g
C.正极发生氧化反应
D.电解质溶液肯定不是强酸溶液
13.锂电池是新一代高能电池,目前已研发出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为
Li+MnO2 LiMnO2。下列说法中正确的是( )
A.Li 是正极,MnO2 是负极
B.放电时负极的反应:Li-e- Li+
C.放电时正极发生氧化反应
D.电池放电时,产生高锰酸根离子
14.锂电池反应原理为 FePO4+Li LiFePO4,内部为能够导电的固体电解质。下列有关该
电池说法正确的是 ( )
A.可加入硫酸以提高电解质的导电性
B.放电时电池内部 Li+向负极移动
C.放电时,Li 发生还原反应
D.放电时电池正极反应为 FePO4+e-+Li+ LiFePO4
15.镁电池具有高比能量、安全和成本低等特点,在军事和民用方面有良好的应用前景,图为
镁-次氯酸盐电池示意图,电极为镁合金和铂合金。下列说法不正确的是( )
A.A 电极为镁合金,发生氧化反应
B.图中“←”也表示电子的移动方向
C.B 为正极,发生的反应为 ClO-+2e-+H2O Cl-+2OH-
D.电池的总反应式为 Mg+ClO-+H2O Mg(OH)2↓+Cl-
16.下列电池工作时,O2 在正极放电的是( )
A.锌锰电池 B.氢燃料电池 C.铅蓄电池 D.镍镉电池
二、非选择题
17.某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。
(1)该电池正极的电极反应为 。
(2)工作一段时间后,测得溶液的 pH 减小,则该电池的总反应为 。当电子转移
mol 时,参加反应的氧气的体积是 6.72 L(标准状况下)。
(3)以甲醇为燃料还可制作新型燃料电池,电池的正极通入 O2,负极通入甲醇,用熔融金属氧化
物 MO 作电解质(可传导 O2-)。该电池负极发生的电极反应是 。
参考答案
一、选择题
1.C
2.C
3.B
4.D
5.C
6.C
7.D
8.A
解析:(1)①AsO3-
4 +2I-+2H+ AsO3-
3 +I2+H2O
②可以 Pt 或 C 棒 ③指针发生偏转 溶液由无色变为黄褐色 2I--2e-===I2
(2)40%NaOH 溶液 ①两次操作,指针偏转方向相反 ②AsO3-
3 +H2O-2e-===AsO3-
4 +2H
+
9.C
10.D
11.D
12.D
13.B
14.D
15.B
16.B
二、非选择题
17.(1)O2+2H2O+4e- 4OH-
(2)2CH3OH+3O2+4OH- 2C +6H2O 1.2
(3)CH3OH-6e-+3O2- CO2↑+2H2O