高中化学 专题1 第2单元化学能与电能的转化 第2课时课时作业 苏教版选修4(1).doc

2013-2014学年高中化学 专题1 第2单元化学能与电能的转化 第2课时课时作业 苏教版选修41(2012云南玉溪高二期中)下列说法不正确的是()a原电池中，负极上发生的反应是氧化反应b原电池中，电流从负极流向正极c铜锌原电池工作时，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动d碱性锌锰电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池【解析】原电池工作时，电子从负极流入正极，而电流从正极流向负极。【答案】b2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【解析】因为锌锰干电池中锌棒为负极，锌棒变细，碳棒不变，a错；原电池是将化学能直接转变为电能，b错；氢氧燃料电池负极反应为h22e=2h，c正确；太阳能电池采用硅材料制作，d错。【答案】c3在碱性锌锰干电池中，已知氢氧化钾为电解质，发生的电池总反应为：zn2mno22h2o=2mnoohzn(oh)2。下列该电池的电极反应，正确的是()a负极反应为zn2e=zn2b负极反应为zn2h2o2e=zn(oh)22hc正极反应为2mno22h2e=2mnoohd正极反应为2mno22h2o2e=2mnooh2oh【解析】在书写碱性电池的电极反应式时，方程式中不得出现h。在碱性电池中，负极的zn失去电子形成的zn2应该与oh结合为zn(oh)2。【答案】d4铅蓄电池的两极分别为pb、pbo2，电解质溶液为硫酸，工作时反应为：pbpbo22h2so4=2pbso42h2o。下列结论正确的是()apb为正极被氧化bso只向pbo2极移动c电解质溶液密度不断减小d溶液的ph不断减小【解析】根据方程式：2h2so4=2so42h2o原电池中失电子的物质为负极，所以pb为负极，pbo2为正极。又因负极pb2e=pb2，pb2进入溶液，溶液中so也向pb极移动，生成难溶的pbso4，所以电解质溶液密度不断减小。由于h的物质的量浓度不断减小，则ph不断增大。综上分析得出答案为c项。【答案】c5锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为limno2=limno2，下列说法正确的是()ali是正极，电极反应为lie=libli是负极，电极反应为lie=licmno2是负极，电极反应为mno2e=mnodli是负极，电极反应为li2e=li2【解析】由总反应方程式分析知li做负极：lie=li，mno2是正极：mno2e=mno。【答案】b6科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化成氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为()ah22oh2e=2h2obo24h4e=2h2och22e=2hdo22h2o4e=4oh【解析】此题考查了酸性条件下的氢氧燃料电池，负极为h2，反应式为h22e=2h，故选c。【答案】c7如图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是()aa电极是负极bb电极的电极反应为：4oh4e=2h2oo2c氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源d氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置【解析】氢氧燃料电池中h2为负极反应物，工作过程需不断补充h2、o2，其产物为没有任何污染的h2o，故a、c、d三项都对。其中b电极作正极，电极反应为o22h2o4e=4oh。【答案】b8一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)【解析】本题考查原电池电极反应式的书写。该原电池的负极反应物为甲醇，负极反应式中不应该出现氧化剂，而a、b、d项中电极反应物中均出现氧化剂氧气，所以a、b、d不正确。【答案】c9肼(n2h4)空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的koh溶液。电池总反应为：n2h4o2=n22h2o。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是()a负极的电极反应式是：n2h44oh4e=4h2on2b正极的电极反应式是：o24h4e=2h2oc溶液中阴离子向正极移动d溶液中阴离子物质的量显著减少【解析】此题可用排除法解答。在碱性电解质溶液中，电极反应式不可出现h，b错。在原电池中阴离子向负极移动，c错；由总反应方程式知，溶液中离子的总物质的量并没有减少，d错。【答案】a10碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：zn(s)2mno2(s)h2o(l)=zn(oh)2(s)mn2o3(s)，下列说法错误的是()a电池工作时，锌失去电子b电池正极的电极反应式为2mno2(s)h2o(l)2e=mn2o3(s)2oh(aq)c电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极d外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g【解析】根据原电池原理结合氧化还原反应的有关常识可判断出原电池的电极及其反应式、电子得失情况及流向。【答案】c11化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)目前常用的镍(ni)镉(cd)电池，其电池总反应可以表示为cd2nio(oh)2h2o2ni(oh)2cd(oh)2。已知ni(oh)2和cd(oh)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是()以上反应是可逆反应以上反应不是可逆反应充电时化学能转变为电能放电时化学能转变为电能abcd(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为_。【答案】(1)b(2)ni(oh)2和cd(oh)2能溶于酸性溶液12氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是koh溶液，试回答下列问题：(1)通入氯气的电极是_极(填“正”或“负”)，电极反应式为：_。(2)加入铝的电极是_极(填“正”或“负”)，电极反应式为：_。(3)电子从_极流向_极(填“al”或“cl2”)。【解析】根据cl2和al的反应方程式：3cl22al=2alcl3可知，铝易失电子被氧化，为负极，但电解液为koh溶液，故负极反应为：2al6e8oh=2alo4h2o，cl2易得电子被还原，为正极，电极反应为3cl26e=6cl。在外电路中电子从负极(铝极)流出沿导线流向正极(cl2极)。【答案】(1)正3cl26e=6cl(2)负2al6e8oh=2alo4h2o(3)alcl213(2012黄山高二质检)航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用h2、ch4、co、c2h5oh等可燃物质与o2一起构成的电池装置，它可直接将化学能转化为电能。我国发射的“神舟五号”载人飞船是采用先进的甲烷电池为电能来源的，该电池以koh溶液为电解质，其总反应的化学方程式为：ch42o22oh=co3h2o。(1)负极上的电极反应为_。(2)消耗标准状况下的5.6 l o2时，有_mol电子发生转移。(3)开始放电时，正极附近溶液的ph_(填“增大”、“减小”或“不变”)。【解析】(1)根据总的化学方程式知ch4xeco，c元素的化合价由44，则有ch48eco，根据电荷守恒左边应配10个oh，最后根据质量守恒得：ch410oh8e=co7h2o。(2)正极反应为：2o24h2o8e=8oh，5.6 l o2的物质的量为0.25 mol，故得电子的物质的量为0.25 mol41 mol。(3)由于正极生成oh，故其附近的ph增大。【答案】(1)ch410oh8e=co7h2o(2)1(3)增大14氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。右图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因是_。(4)该电池工作时，h2和o2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2lih22lih.lihh2o=liohh2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。已知lih固体密度为0.82 gcm3，用锂吸收224 l(标准状况)h2，生成的lih体积与被吸收的h2体积比为_。由生成的lih与h2o作用，放出的h2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_mol。【解析】(1)电池即是把化学能转变为电能的装置；在电池中电子是从负极经导线流向正极，而氢氧燃料电池中通入h2的一极是负极，故电子由a流动到b。(2)h2在负极失电子，因为电解质溶液是koh溶液，故负极反应式为2h24oh4e=4h2o。(3)电极表面镀铂粉可以增大电极单位面积吸附h2、o2的分子数，从而增大反应速率。(4)lih中li为1价，h为1价，故反应中还原剂是li，反应 中氧化剂是h2o。由反应 可知吸收标准状况下224 l h2时生成160 g lih，则生成的lih的体积是，则