苏教版选修4 专题1第二单元第2课时 化学电源 作业1.doc

基础巩固1下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是()a上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池b干电池在长时间使用后，锌筒被破坏c铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 gd氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析：选c。选项a正确。在干电池中，zn作负极，被氧化，b正确。氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，d正确。c项忽略了硫酸铅在该极上析出，该极质量应该增加而非减小。2下图中是镁次氯酸钠电池，电池总反应为mgcloh2o=clmg(oh)2，下列说法正确的是()a进料口a是次氯酸的溶液，出料口b主要成分是氯化钠b惰性电极附近溶液的ph减小c镁电极表面发生氧化反应：mg2e2h2o=mg(oh)24hdna向镁电极方向移动，mg(oh)2在两电极之间产生解析：选a。a项，镁次氯酸钠电池中，次氯酸钠在正极得电子生成氯化钠从出料口b排出；b项，惰性电极反应为clo2eh2o=cl2oh，溶液ph增大；c项，次氯酸钠溶液呈碱性，不会生成h；d项，na向正极(惰性电极)移动。3生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的pbso4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是pbo2pb2h2so42pbso42h2o。下列对铅蓄电池的说法错误的是()a需要定期补充硫酸b工作时铅是负极，pbo2是正极c工作时负极上发生的反应是pb2eso=pbso4d工作时电解质的密度减小解析：选a。铅蓄电池放电时相当于原电池，pb是负极，pbo2是正极，负极发生的反应是pb失去电子生成pb2，pb2与溶液中的so生成pbso4沉淀，放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等，在电池制备时，pbso4的量是一定的，制成膏状，干燥后再安装，说明h2so4不用补充；放电时，h2so4被消耗，溶液中的h2so4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。4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。5一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项正确；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。6.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() 工作原理示意图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。7一种新型燃料电池，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2c4h1026e13o2=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。故正确答案为d。8lifepo4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为fepo4lilifepo4，电池的正极材料是lifepo4，负极材料是石墨，含li导电固体为电解质。下列有关lifepo4电池的说法正确的是()a可加入硫酸以提高电解质的导电性b放电时电池内部li向负极移动c充电过程中，电池正极材料的质量减少d放电时电池负极反应为fepo4lie=lifepo4解析：选c。放电时，负极：lie=li，正极：fepo4lie=lifepo4，充电时相反，所以c正确；d错误；若加入硫酸，与li单质(固体)发生反应，所以a错误；放电时，li(正电荷)应在电池内部(电解质中)向正极移动，b错误。9铝电池性能优越，alago电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。电池反应为2al3ago2naoh=2naalo23agh2o，下列关于铝电池的说法不正确的是()aal为电池的负极，电极反应式为al3e4oh=alo2h2ob原电池工作过程中，电解质溶液的ph减小c原电池工作一段时间，两极的质量均减小d原电池工作过程中，alo移向ago/ag电极解析：选d。根据电池反应及电解质溶液可知，铝为负极，电极反应式为2al6e8oh=2alo4h2o，ago/ag为正极，电极反应式为3ago6e3h2o=3ag6oh，a项正确；电池工作过程中铝溶解，ago转化为ag，两极质量均减小；消耗氢氧化钠溶液，溶液浓度减小，碱性减弱，ph减小；alo移向al电极，b、c项正确，d项错误。10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。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质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：(1)这种电池放电时发生反应的化学方程式为_。(2)此电池的正极发生的电极反应式为_，负极发生的电极反应式为_。(3)电解液中h向_极移动，向外电路释放电子的电极是_。(4)使用该燃料电池的另一个好处是_。解析：(1)燃料电池的电池反应为燃料的氧化反应，在酸性条件下生成的co2不与h2so4反应，故电池总反应方程式为2ch3oh3o2=2co24h2o。(2)电池的正极o2得电子，由于是酸性环境，所以会生成h2o，用电池总反应方程式减去正极反应式即可得出负极的电极反应式。(3)h移向正极，在正极生成水。(4)产物是co2和h2o，不会对环境造成污染。答案：(1)2ch3oh3o2=2co24h2o(2)3o212h12e=6h2o2ch3oh2h2o12e=2co212h(3)正负极(4)对环境无污染11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a bc d(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_。(3)锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因：_。解析：(1)镍镉电池充、放电是在不同条件下进行的，不属于可逆反应；从能量转化角度，充电是电能转化为化学能，放电是化学能转化为电能。(2)ni(oh)2、cd(oh)2在酸性条件下会溶解，生成ni2、cd2，污染土壤。(3)锂可以与水发生反应，不能用电解质的水溶液。答案：(1)b(2)ni(oh)2和cd(oh)2能溶于酸性溶液(3)2li2h2o=2liohh2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为负极燃气，空气与co2的混合气体为正极助燃气，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(原电池)工作时，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，负极电极反应式为_。工作后，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)一氧化碳燃烧的方程式为2coo2=2co2，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=2co2coo2=2co2(3)pbpb2eso=pbso4变大蓄电池在放电过程中消耗了h2so413.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，该电池电极表面镀了一层细小的铂粉，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为_。(4)该电池工作时，h2和o2连续由外部供给，电池可连续不断地提供电能。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)电池是把化学能转变为电能的装置；在电池中，电子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流向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