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文档简介

第2课时 化学电源课后达标检测基础巩固1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氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化C太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅D氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能解析:选B。选项A,锌锰干电池工作后碳棒粗细不变,错误。选项B,氢氧燃料电池工作时负极发生氧化反应,H22e=2H或H22e2OH=2H2O,正确。选项C,太阳能电池的主要材料是高纯度的硅,错误。选项D,氢氧燃料电池是将化学能转变为电能,错误。2下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是()A电池中锌是正极B电池是一次电池C电池工作时,氢气发生还原反应D电池工作时,电子由锌通过导线流向碳棒解析:选D。电池中锌是负极,铜是正极,A错误;电池为铅蓄电池,属于二次电池,B错误;电池为氢氧燃料电池,H2在负极失去电子发生氧化反应,C错误;电池为锌锰干电池,锌为负极,碳棒为正极,电子由负极沿导线流向正极,D正确。3(2018大庆高二检测)钮扣电池的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液。放电时两个电极反应分别为Zn2OH2e=Zn(OH)2、Ag2OH2O2e=2Ag2OH,下列说法中,正确的是()A锌是负极,氧化银是正极B锌发生还原反应,氧化银发生氧化反应C溶液中OH向正极移动,K、H向负极移动D在电池放电过程中,电解质溶液的酸碱性基本保持不变解析:选A。由电极反应式可知Zn作负极,Ag2O作正极,A正确;Zn发生氧化反应,Ag2O发生还原反应,B错误;溶液中的OH向负极移动,K、H向正极移动,C错误;电池的总反应为ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag,电解质溶液为KOH溶液,因电池放电过程中不断消耗水,使溶液中c(OH)增大,D错误。4(2016高考海南卷改编)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是()AZn为电池的负极B正极反应式为2FeO10H6e=Fe2O35H2OC该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D电池工作时OH向正极迁移解析:选A。A.根据化合价升降判断,Zn化合价只能上升,故为负极材料,K2FeO4为正极材料,正确;B.KOH溶液为电解质溶液,则正极反应式为2FeO 6e8H2O=2Fe(OH)310OH,错误;C.该电池放电过程中电解质溶液浓度减小,错误;D.电池工作时阴离子OH向负极迁移,错误。5镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,且镁原电池放电时电压高而平稳,使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为xMgMo3S4MgxMo3S4,在镁原电池放电时,下列说法错误的是()AMg2向正极迁移BMo3S4得到电子CMo3S4发生氧化反应D负极反应为Mg2e=Mg2解析:选C。该原电池反应中镁是还原剂,作原电池的负极,失去电子,电极反应是Mg2e=Mg2;Mo3S4在反应中是氧化剂,得到电子,发生还原反应;溶液中阳离子向正极移动,故A、B、D正确,C错误。6一种新型环保电池是采用低毒的铝合金(丢弃的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食盐、氢氧化钠(化学药品店常见试剂)等原料制作的。电池的总反应方程式为2Al3ClO2OH=3Cl2AlOH2O。下列说法不正确的是()A该电池的优点是电极材料和电解质用完后可以更换B该电池发生氧化反应的是金属铝C电极的正极反应式为3ClO3H2O6e=3Cl6OHD当有0.1 mol Al完全溶解时,流经电解液的电子个数为1.8061023解析:选D。该电池所用材料都是生活中常见的,电极材料和电解质用完后可以更换,A正确;金属铝是原电池的负极,发生氧化反应,B正确;在正极上发生还原反应,电极反应为3ClO3H2O6e=3Cl6OH,C正确;电子只能流经导线,不能流经电解液,D不正确。7执法交警最常用的一种酒精检测仪的工作原理示意图如图所示,其反应原理为CH3CH2OHO2=CH3COOHH2O,被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流,该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下列说法正确的是()Aa极上的电极反应式为CH3CH2OHH2O4e=CH3COOH4HB电解质溶液中的H移向a电极Cb为正极,电极反应式为O22H2O4e=4OHD呼出气体中酒精含量越高,微处理器中通过的电流越小解析:选A。根据电池反应方程式和电解质溶液的酸碱性知,a为负极,电极反应为CH3CH2OHH2O4e=CH3COOH4H,A项正确;b为正极,电极反应为O24e4H=2H2O,C项错误;电解质溶液中的H移向b电极,B项错误;呼出气体中酒精含量越高,参与反应的乙醇越多,微处理器中通过的电流越大,D项错误。8一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池说法正确的是()A在熔融电解质中,O2由负极移向正极B通入丁烷的一极是正极,电极反应为C4H1026e13O2=4CO25H2OC通入空气的一极是负极,电极反应为O24e=2O2D电池的总反应是2C4H1013O2=8CO210H2O解析:选D。由丁烷与氧气反应的化学方程式(未标明条件):2C4H1013O2=8CO210H2O,可知原电池的负极发生氧化反应,对应物质的化合价升高:C4H1026e13O2=4CO25H2O;原电池正极发生还原反应,化合价降低:O24e=2O2,显然在熔融电解质中O2从正极移向负极。9以N2和H2为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制成能固氮的新型燃料电池,原理如图所示。下列说法不正确的是()Ab电极为负极,发生氧化反应Ba电极发生的反应为N28H6e=2NHCA溶液中所含溶质为NH4ClD当反应消耗1 mol N2时,则消耗的H2为67.2 L解析:选D。 AN23H2=2NH3,反应中氢的化合价升高,失去电子,因此b电极为负极,发生氧化反应,故说法正确;B.a电极作正极,电解质溶液是盐酸,因此电极反应式为N28H6e=2NH,故说法正确;C.根据B选项的分析,A溶液中所含溶质为NH4Cl,故说法正确;D.没有说明外界条件,故说法错误。10某原电池中,电解质溶液为KOH(aq),向负极通入C2H4或Al(g),向正极通入O2或Cl2。试完成下列问题。(1)当分别通入C2H4和O2时:正极反应:_;负极反应:_;电池总反应:_。(2)当分别通入少量Al(g)和Cl2时:正极反应:_;负极反应:_;电池总反应:_。答案:(1)3O26H2O12e=12OHC2H416OH12e=2CO10H2OC2H43O24OH=2CO4H2O(2)3Cl26e=6Cl2Al(g)6e8OH=2AlO4H2O2Al(g)3Cl28OH=2AlO6Cl4H2O11镉镍可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,它的充、放电反应如下:Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2请回答下列问题:(1)上述反应式中左边物质的总能量_(填“大于”“小于”或“等于”)右边物质的总能量。(2)放电时负极发生反应的物质是_,放电时正极的反应式为_。(3)镉镍废旧电池必须进行回收并集中处理,最主要的原因是_。解析:(1)原电池放电过程中将化学能转化为电能,即反应物总能量大于生成物总能量。(2)根据总反应式可知放电时:负极(Cd)反应式:Cd2OH2e=Cd(OH)2,正极(NiOOH)反应式:2NiOOH2H2O2e=2Ni(OH)22OH。(3)废旧电池中的镍、镉等重金属离子对环境造成污染,故必须要回收并集中处理。答案:(1)大于(2)CdNiOOHH2Oe=NiOH2OH(3)防止电池中的镉、镍等重金属对土壤和水源造成污染能力提升12(1)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷(或氢气、一氧化碳等可燃性气体)和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的一极是原电池的_,该极的电极反应式是_,电池工作时的总反应的离子方程式是_。 (2)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极气体,空气与CO2的混合气体为正极气体,制得650 下工作的燃料电池,完成下列反应式:正极:_,负极:2CO2CO4e=4CO2。总反应:_。(3)铅蓄电池放电时,总反应为PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O,由此可以判断:原电池的电极材料:负极:_。电极反应式:正极:PbO24HSO2e=PbSO42H2O,负极反应式为_。工作后,铅蓄电池里电解质溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”),理由是_。解析:(1)根据甲烷燃烧的反应方程式可知,甲烷在负极反应,氧气在正极反应,由于生成的CO2可以与KOH溶液反应,生成CO,结合原子守恒与电荷守恒可写出电极反应式:CH48e10OH=CO7H2O,而电池反应的离子方程式为CH42O22OH=CO3H2O。(2)电池总反应方程式为2COO22CO2,根据两电极的反应式之和等于电池总反应方程式,可求出正极的反应式为O22CO24e=2CO。(3)根据电池总反应方程式可知,铅为负极,铅失去电子后得到的Pb2与溶液中的SO结合成沉淀,电极反应式为Pb2eSO=PbSO4,原电池工作过程中消耗硫酸,溶液中H浓度减小,pH增大。答案:(1)负极CH48e10OH=CO 7H2O CH42O22OH=CO3H2O(2)O22CO24e=2CO2COO22CO2(3)PbPb2eSO=PbSO4变大铅蓄电池在放电过程中消耗了H2SO413(1)锂锰电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,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。回答下列问题:外电路的电流方向是由_极流向_极。(填字母)电池正极反应式为_。(2)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:Pt电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)。写出NiO电极的电极反应式:_。解析:(1)可由题意叙述中Li的迁移方向判断电流方向,在电池内部,

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