高中化学 1.3.2化学电源分层训练（含解析）鲁科版选修4.doc

第2课时化学电源经典基础题1下列对碱性锌锰电池的叙述不正确的是()azn是正极，mno2是负极b电解质是koh溶液czn发生氧化反应，mno2发生还原反应d它的能量和储存时间比普通锌锰电池高答案a解析zn化合价升高，发生氧化反应，是负极，mno2发生还原反应，是正极。2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，其电池反应为2zno2=2zno，原料为锌粒、电解液和空气，则下列叙述正确的是()a锌为正极，空气进入负极反应b负极反应为zn2oh2e=znoh2oc正极发生氧化反应d电解液可以是强酸也可以是强碱答案b解析2zno2=2zno，zn失电子，o2得电子，即zn为原电池负极，o2在正极上反应，故b正确；若电解液为强酸，zno则不能存在，故d不正确。3一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是()ach3oh(g)o2(g)2e=h2o(l)co2(g)2h(aq)bo2(g)4h(aq)4e=2h2o(l)cch3oh(g)h2o(l)6e=co2(g)6h(aq)do2(g)2h2o(l)4e=4oh(aq)答案c解析电能来源于化学能，ch3oh与o2的反应即为该电池的总反应：2ch3oh(g)3o2(g)=2co2(g)4h2o(l)。酸性溶液中，正极上o2发生还原反应，即o2(g)4h(aq)4e=2h2o(l)，电池总反应式减去正极反应式即得负极反应式为ch3oh(g)h2o(l)6e=co2(g)6h(aq)。4. 微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是ag2o和zn，电解质溶液为koh溶液，电极反应为zn2oh2e=znoh2oag2oh2o2e=2ag2oh总反应为ag2ozn=zno2ag根据上述反应式，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经外电路流向zn极czn是负极，ag2o是正极dzn极发生还原反应，ag2o极发生氧化反应答案c解析根据电极反应可知zn失电子被氧化，ag2o得电子被还原，故zn是负极，ag2o是正极，所以c正确；负极(即zn极)在反应时消耗oh，则负极区溶液的ph应减小，故a错误；发生原电池反应时，电子由负极经外电路流向正极，即电子从zn极经外电路流向ag2o极，故b错误；在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故d错误。5研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以lioh为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()a水既是氧化剂又是溶剂b放电时正极上有氢气生成c放电时oh向正极移动d总反应为：2 li2h2o=2 liohh2答案c解析原电池放电时oh向负极移动，c错。这种电池名称叫锂水电池。可推测其总反应为：2 li2h2o=2 liohh2，a、d对。负极发生氧化反应，电极反应为2 li2e=2 li，正极发生还原反应，电极反应式为2h2o2e=2ohh2，b对。6一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入koh溶液中，然后分别向两极上通乙烷和氧气，其电极反应式为：c2h618oh14e=2co12h2o，2h2oo24e=4oh，有关此电池的推断正确的是()a电池工作过程中，溶液的ph值逐渐减小b正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为27c通乙烷的电极为正极d电解质溶液中 co向正极移动答案a解析当两极上通过相同电子数时，负极消耗的oh多于正极产生的oh，溶液中的oh不断减少，ph逐渐减小，a对；正、负极上参加反应的气体的物质的量之比为72，b错；通乙烷的电极为负极，c错；电解质溶液中 co向负极移动，d错。7某固体酸燃料电池以cahso4固体为电解质传递h，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2h2o2=2h2o，下列有关说法正确的是()a电子通过外电路从b极流向a极bb极上的电极反应式为：o22h2o4e=4ohc每转移0.1 mol电子，消耗1.12 l的h2dh由a极通过固体酸电解质传递到b极答案d解析h2失电子发生氧化反应，所以通h2的电极为原电池的负极，即a为负极，电子应该是通过外电路由a极流向b；b极电极反应为o24e4h=2h2o; c没有告知标准状况；h由负极a电极通过固体酸电解质传递到b。8一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：ch3ch2oh4eh2o=ch3cooh4h，下列有关说法正确的是()a检测时，电解质溶液中的h向负极移动b若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 l氧气c电池反应的化学方程式为：ch3ch2oho2=ch3coohh2od正极上发生的反应为： o24e2h2o=4oh答案c解析原电池中，阳离子h向正极移动，a项错；在酸性条件下，原电池正极反应为o24e4h=2h2o，与负极电极反应式ch3ch2oh4eh2o=ch3cooh4h相加得总反应式为ch3ch2oho2=ch3coohh2o，故c正确，d错误；每转移0.4 mol电子，应消耗标准状况下2.24 l氧气，b错误。9mgagcl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2agclmg=mg22ag 2cl。有关该电池的说法正确的是()amg为电池的正极b负极反应为agcle=agclc不能被kcl 溶液激活d可用于海上应急照明供电答案d解析根据氧化还原总反应式判断，mg为还原剂是负极、失电子，所以a、b都错，c是指电解质溶液可用kcl溶液代替。能力提升题10mgh2o2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，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是()amg 电极是该电池的正极bh2o2 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向正极移动答案c解析该电池中镁电极为负极，a项错误；石墨电极为正极，h2o2得电子发生还原反应，电极反应为h2o22e=2oh，电极附近溶液的ph增大，b项错误，c项正确；溶液中cl应向负极移动，d项错误。11根据原电池原理可以设计原电池，实现多种用途(1)可以用右图所示装置吸收so2并制取硫酸，写出通入so2和o2的电极的电极反应式及反应的总方程式。_，_。(2)如图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为koh溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。试回答下列问题：图中通过负载的电子流动方向_(填“向左”或“向右”)。写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式。正极：_，负极：_，若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，正极反应式为_；负极反应式为_。答案(1)so22h2o2e=so4ho24h4e=2h2o2so2o22h2o=2h2so4(2) 向右2h2oo24e=4oh2h24oh4e=4h2o2o24h2o8e=8ohch410oh8e=co7h2o解析(1)根据原电池反应原理，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。so2跟o2反应生成h2so4时，so2被氧化、o2被还原，所以so2应该在负极上反应，酸性条件下电极反应式为so22h2o2e=so4h，o2应该在正极上反应，电极反应为o24h4e=2h2o，总反应为2so2o22h2o=2h2so4。(2)h2在负极上被氧化，o2在正极上被还原，电解质溶液为koh溶液，在书写电极反应式时不出现h。写甲烷燃料电池的电极反应式时，甲烷被o2氧化的产物是co2，在碱溶液中继续反应生成co。12近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：甲醇燃料电池工作原理示意图请回答下列问题：(1)pt(a)电极是电池的_极，电极反应式为_；pt(b)电极发生_反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为_。(2)电池的总反应方程式为_。(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol 电子，则消耗的ch3oh有_mol。答案(1)负2ch3oh2h2o12e=2co212h还原3o212h12e=6h2o(2)2ch3oh3o2=2co24h2o (3)13高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3zn2k2feo48h2o3zn(oh)22fe(oh)34koh。请回答下列问题：(1)高铁电池的负极材料是_，放电时负极反应式为_。(2)放电时，正极发生_(填“氧化”或“还原”)反应；正极反应为_。放电时，_(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。(3)充电时，阳极反应为_，阳极附近溶液的碱性_。答案(1)znzn2oh2e=zn(oh)2(2)还原feo3e4h2o=fe(oh)35oh正(3)fe(oh)35oh3e=feo4h2o减弱解析电池的负极上发生氧化反应，zn2oh2e=zn(oh)2，正极上发生还原反应。由高铁电池放电时总反应方程式可知，负极材料应为作还原剂的zn。由电池的总反应方程式负极反应式正极反应式可知，正极反应式为：2feo6e8h2o=2fe(oh)310oh，正极生成了oh，碱性增强。充电时，阳极电极反应式为：fe(oh)35oh3e=feo4h2o，阳极消耗oh，导致阳极附近溶液的碱性减弱。14铅蓄电池是典型的可充电型电池，它的正负极极板是惰性材料，电池总反应方程式为：pbpbo24h2so2pbso42h2o请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：(1)放电时：正极的电极反应式是_；电解液中h2so4浓度将变_；电流方向从_极流向_极。当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加_g。(2)在完全放电耗尽pbo2和pb时，若按如图连接，电解一段时间后，则在a电极上生成_、b 电极上生成_，此时铅蓄电池的正负极的极性将_。答案(1)pbo22e4hso=pbso42h2o小正负48(2)pbpbo2对换解析原电池中正极上得电子、负极上失电子。根据电