人教版高二化学选修4第四章第二节　化学电源巩固训练

第二节 化学电源 一、选择题 1．目前，市场上的手提应急灯主要是“无液干粉”铅酸蓄电池，其原理是将有腐蚀性的浓 硫酸灌注到硅胶凝胶中去，使电解质溶液不易发生泄漏，大大改善了电池的性能。所用的 原料仍然是铅—二氧化铅—硫酸。下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的是( ) A．该应急灯在照明时，电池能将电能转变为化学能 B．“无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的原理 C．放电时，在铅酸蓄电池的负极发生还原反应 D．照明时，电池上标有“－”的极发生氧化反应 2．下列化学电源属于绿色电池的是( ) A．干电池 B．镍镉电池 C．锌锰电池 D．氢氧燃料电池 3．将两个铂电极放置在 KOH 溶液中，然后分别向两极通入 CO 和 O2，即可产生电流，称 为燃料电池，下列叙述正确的是( ) ①通入 CO 的电极为正极； ②正极的电极反应式是 O2＋2H2O＋4e－===4OH－； ③通入 CO 的电极反应式是 2CO＋O2－4e－===2CO2； ④负极的电极反应式是 CO＋4OH－－2e－===CO2－ 3 ＋2H2O； ⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动； ⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动。 A．①③⑤ B．②④⑥ C．④⑤⑥ D．①②③ 4．锌—空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时 Zn 转化为 ZnO。该电池工作时的下列说法正确的是( ) A．氧气在石墨电极上发生氧化反应 B．该电池的负极反应为 Zn＋H2O－2e－===ZnO＋2H＋ C．该电池放电时 OH－向石墨电极移动 D．该电池充电时应将 Zn 电极与电源负极相连 5．直接煤—空气燃料电池原理如图所示，下列说法错误的是( ) A．随着反应的进行，氧化物电解质的量不断减少 B．负极的电极反应式为 C＋2CO2－ 3 －4e－===3CO2↑ C．电极 X 为负极，O2－向 X 极迁移 D．直接煤—空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高 6．微型锂碘电池可用于植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源。这种电池中的电 解质是固体电解质 LiI，其中的导电离子是 I－。下列有关说法正确的是( ) A．正极反应：2Li－2e－===2Li＋ B．负极反应：I2＋2e－===2I－ C．总反应是：2Li＋I2===2LiI D．金属锂作正极 7．一种甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的新型手机电池，可连续使用一个月，其电池反应 式为 2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO32－＋6H2O，下列说法正确的是( ) A．放电时 CH3OH 参与反应的电极为正极 B．放电时负极的电极反应式为 CH3OH＋8OH－－6e－===CO32－＋6H2O C．标准状况下，通入 5.6 L O2 并完全反应后，有 0.5 mol 电子转移 D．放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的 pH 降低 8．燃料电池是燃料(例如 CO、H2、CH4 等)跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转化 为电能的装置，电解质溶液通常是 KOH 溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是 ( ) A．负极反应式为 CH4＋10OH－－8e－===CO2－ 3 ＋7H2O B．正极反应式为 2O2＋4H2O＋8e－===8OH－ C．随着不断放电，电解质溶液碱性不变 D．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大 9．某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 均不参与电极反 应。下列判断正确的是 ( ) A.有 O2 放电的 a 极为电池的负极 B.有 H2 放电的 b 极为电池的正极 C.a 极对应的电极反应式为 O2+2H2O+4e- 4OH- D.该电池的总反应方程式为 2H2+O2 2H2O 10．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项 重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是( ) A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能 C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 11．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性 质，分别设计了如图所示的原电池，请完成下列问题： (1)甲池中正极上的实验现象是________。 (2)乙池中总反应的离子方程式为________。 (3)上述实验证明了“利用金属活动性顺序表可直接判断原电池正负极”，这种作法 ________(“可靠”或“不可靠”)，如不可靠，请你提出另一种判断原电池正负极的可行 的方案______ ________________(若你认为可靠，此空可不作答)。 (4)一段时间后，乙学生将乙池两极取出，然后取少许乙池溶液逐滴滴加 6 mol·L－1 稀硫酸 直至过量，可能观察到的现象是________________，各阶段对应的离子方程式分别是 ________________。 12．X、Y、Z、W 四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中，组成原电池。X、Y 相连 时，X 为负极；Z、W 相连时，电流方向是 W→Z；X、Z 相连时，Z 极上产生大量气泡； W、Y 相连时，W 极发生氧化反应。据此判断四种金属的活泼性顺序是( ) A.X＞Z＞W＞Y B．Z＞X＞Y＞W C.W＞X＞Y＞Z D．Y＞W＞Z＞X 13．全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极 a 常用掺有石墨烯 的 S8 材料,电池反应为:16Li+xS8 8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是( ) A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e- 3Li2S4 B.电池工作时,外电路中流过 0.02 mol 电子,负极材料减重 0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性 D.电池充电时间越长,电池中 Li2S2 的量越多 14．镍氢电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电 池的总反应式 OH) Ni(OH)2。根据此反应式判断,下列叙述正确的是( ) A.电池放电时,电池负极周围溶液的碱性增强 B.电池放电时,镍元素被氧化 C.电池放电时,氢元素被还原 D.电池放电时,氢气是负极反应物 15．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构如图所示。下列关于该电池的叙述正确的是 ( )。 A.该电池能够在高温下工作 B.该电池的负极反应式为 C6H12O6+6H2O-24e- 6CO2↑+24H+ C.放电过程中,H+从正极区向负极区迁移 D.在电池反应中,每消耗 1 mol 氧气,理论上能生成标准状况下 CO2 气体 L 16．下列说法中正确的是( ) A．碱性锌锰电池是二次电池 B．铅蓄电池是一次电池 C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生 D．燃料电池的活性物质储存在电池内 二、非选择题 17 ． 某 新 型 可 充 电 电 池 能 长 时 间 保 持 稳 定 的 放 电 电 压 , 该 电 池 的 总 反 应 为 3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。 (1)放电时负极反应为 。 (2)充电时 Fe(OH)3 发生 反应。 (3)放电时电子在外电路由 极流向 (填“正”或“负”)极。 (4)放电时 1 mol K2FeO4 发生反应,转移电子数是 。 参考答案 一、选择题 1．D 2．D 3．B 4．D 5．A 6．C 7．B 8．C 9．D 10．C 11．A 解析：(1)产生气泡 (2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－ 2 ＋3H2↑ (3)不可靠 将两种金属电极连上电流表而构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而 判断电子流动方向，由此确定原电池正负极 (4)开始无明显现象，过一段时间产生白色沉淀，沉淀逐渐溶解最后消失 H ＋ ＋OH － ===H2O，AlO－ 2 ＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 12．A 13．D 14．D 15．B 16．C 二、非选择题 17．(1)Zn-2e-+2OH- Zn(OH)2 (2)氧化 (3)负 正 (4)1.806×1024