苏教版选修4 专题1 第2单元 2 化学电源 作业.doc

课时分层作业(四)化学电源(建议用时：40分钟)基础达标练1下列说法中不正确的是()a化学电池是将化学能转变成电能的装置b化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等c化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小，使用方便，易于维护d废旧电池可以随意丢弃d本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物质，随意丢弃，对生态环境和人体健康危害很大，所以废旧电池应回收处理。2下列化学电池对环境污染较小的是()a氢氧燃料电池b锌锰电池c镍镉电池d铅蓄电池ab、c、d三种电池都含有能污染环境的重金属，造成环境污染。氢氧燃料电池，它消耗的是氢气，产物为水，对环境造成的污染很小。3锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为zn(s)2mno22nh=zn2mn2o3(s)2nh3h2o，在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是()【导学号：73702046】aznb碳cmno2和nhdzn2和nh【答案】c4氢氧燃料电池工作时的电解质可以是强酸溶液，也可以是强碱溶液，有关这两种条件下的氢氧燃料电池叙述正确的是()a它们的负极反应式相同b它们的正极反应式相同c它们的总反应方程式相同d它们的电流总是从负极流向正极c氢氧燃料电池的电解质为强酸溶液时，负极反应为h22e=2h，正极反应为o24h4e=2h2o，电池反应为2h2o2=2h2o；若为强碱溶液，负极反应为h22oh2e=2h2o，正极反应为o22h2o4e=4oh，电池反应为2h2o2=2h2o。5银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为：2agzn(oh)2ag2oznh2o，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是()【导学号：73702047】aagbzn(oh)2cag2odznd电池放电时发生原电池反应，其负极发生氧化反应，元素的化合价升高，即负极材料为zn。6镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁电池放电时电压高而平稳，使镁电池越来越成为人们研制绿色电池的关注焦点。其中一种镁电池的反应为：xmgmo3s4mgxmo3s4。在镁电池放电时，下列说法错误的是()amg2向正极迁移b正极反应式为：mo3s42xe=mo3scmo3s4发生氧化反应d负极反应式为：xmg2xe=xmg2c镁在反应中失电子，则mo3s4在反应中得电子，故放电时mo3s4发生还原反应，不正确。7下图为mgnaclo燃料电池结构示意图。下列说法正确的是() 【导学号：73702048】a镁作y电极b电池工作时na向负极移动c废液的ph大于naclo溶液的phdx电极上发生的反应为clo2h2o4e=clo4hamg容易失去电子，oh在燃料电池中移向流出电子的负极，故mg作y电极，故a正确；na移向正极或x电极，故b错误；镁失去2个电子变为镁离子，镁离子与氢氧根离子结合为氢氧化镁沉淀，oh被消耗，反应后废液的主要成分为nacl，故废液的ph小于naclo溶液的ph，故c错误；h与oh不能大量共存，则正极反应式为clo2eh2o=cl2oh，故d错误。8锌锰干电池的两极分别为碳棒和锌皮，在放电时电池总反应方程式可以表示为：zn2mno22nh=zn2mn2o32nh3h2o。根据上述信息，下列结论正确的是()a放电时正极发生反应的物质为nhbzn为负极，碳为正极c工作时，电子由碳极经外电路流向zn极d长时间连续使用该电池时，内装糊状物不会流出b在电池的正极上发生的是得电子的还原反应，是总反应中氧化剂发生反应的电极。由锌锰干电池的总反应式可知，mno2与nh发生的反应为正极反应。根据原电池的工作原理可知，相对活泼(指金属性)的一极为负极，相对不活泼的一极为正极，b项正确；在外电路，电子从负极流向正极，c项错误；长时间连续使用该电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，糊状物很可能流出而腐蚀用电器，d项错误。9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，下列叙述不正确的是()a放电时负极反应为zn2e2oh=zn(oh)2b充电时阳极反应为fe(oh)33e5oh=feo4h2oc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c根据题给总反应式，高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子，被氧化；高铁酸钠在正极得到电子，被还原。充电时，阳极上氢氧化铁转化成高铁酸钠。放电时正极附近生成oh，碱性要增强。10铅蓄电池是典型的充电电池，它的正、负极隔板是惰性材料，电池总反应式为pbpbo24h2so2pbso42h2o。回答下列问题： 【导学号：73702049】(1)放电时：正极的电极反应式是_，电解质溶液中h2so4的浓度将变_；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，若按上图连接，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_。【解析】根据铅蓄电池充、放电原理分析解答。【答案】(1)pbo22e4hso=pbso42h2o小48(2)pbpbo2对换11科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨化为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题： 【导学号：73702050】(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式是_。(2)此电池的正极发生的电极反应式是_，负极发生的电极反应式是_。(3)电解液中的h向_极移动，向外电路释放电子的电极是_。(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化效率高，其次是_。【解析】甲醇燃料电池实质就是利用ch3oh燃料在氧气中反应来提供电能。ch3oh在负极发生氧化反应，电极反应式为2ch3oh2h2o12e=2co212h；氧气在正极反应：3o212h12e=6h2o，两反应式相加即得总反应式。在电池中，负极释放出电子移动到正极上，故向外电路释放电子的电极为负极。在原电池的内电路中，阳离子向正极移动，故h向正极移动。甲醇反应产物为co2和h2o，对环境无污染。【答案】(1)2ch3oh3o2=2co24h2o(2)3o212h12e=6h2o2ch3oh2h2o12e=2co212h(3)正负极(4)对环境无污染12lisocl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质是lialcl4socl2。电池的总反应可表示为：4li2socl2=4liclsso2。请回答下列问题： 【导学号：73702051】(1)电池的负极材料为_，发生的电极反应为_。(2)电池正极发生的电极反应为_。【解析】(1)分析反应的化合价变化，可得li为还原剂(作负极)，失电子：lie=li。(2)socl2为氧化剂，得电子，从题给电池反应可推出产物：cl、s、so2。(或用总反应减去负极反应)。【答案】(1)lilie=li(2)2socl24e=4clsso2能力提升练13下图是某种酶生物燃料电池的工作原理示意图。下列说法中不正确的是()a葡萄糖是还原剂b外电路中电子由a极移向b极c溶液中h由b极区移向a极区db极电极反应式为：h2o22h2e=2h2oc葡萄糖失去电子转化为葡萄糖酸，则葡萄糖为还原剂，故a正确；a为负极，b为正极，电子由a极流向b极，故b正确；b为正极，溶液中h由a极区移向b极区，故c错误；b极发生还原反应，电极反应式为：h2o22h2e=2h2o，故d正确。14科学家们在研制一种吸气式的锂空气电池，工作时吸收空气中的氧气在多孔金制成的正极表面上反应。总反应可表示为2lio2li2o2。下列有关说法中正确的是()a充电时，多孔金制成的电极外接电源负极b放电时，li从负极向正极移动c放电时，吸收空气中22.4 l的o2，就有2 mol e从电池负极流出d该电池可使用含li的水溶液作电解质溶液ba项，充电时，li2o2中o失电子生成氧气，所以多孔金制成的电极作阳极，与外接电源的正极相连，错误；b项，放电时，阳离子向正极移动，所以li从负极向正极移动，正确；c项，没说明是标准状况，氧气的物质的量无法计算，所以不能计算负极失去的电子数，错误；d项，该电池的负极材料为li，能与水反应，所以不能使用含li的水溶液作电解质溶液，错误。15一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方便更换b该电池发生氧化反应的是金属铝c电极的正极反应为3clo3h2o6e=3cl6ohd当有0.1 mol al完全溶解时，流经电解质溶液的电子个数为1.8061023d该电池所用材料都是生活中常见的物质，电极材料和电解质用完后方便更换，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，不能流经电解质溶液，d不正确。16以甲醇为原料，以koh为电解质的手机充电电池，充一次电可以连续使用一个月。已知该电池的总反应式为2ch3oh3o24koh2k2co36h2o。请填空： 【导学号：73702052】(1)放电时：负极的电极反应式为_。(2)通入甲醇一端的电极是_极，电池在放电过程中溶液的ph将_(填“上升”“下降”或“不变”)。(3)若在常温、常压下，1 g ch3oh燃烧生成co2和液态水时放出22.68 kj的热量，表示该反应的热化学方程式为_。【解析】(1)ch3oh中碳元素从