苏教版选修4 专题1第二单元 化学能与电能的转化（第2课时） 作业 (1).doc

第二单元 化学能与电能的转化第2课时 化学电源1下列有关电池的说法不正确的是()a手机上用的锂离子电池属于二次电池b铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极c甲醇燃料电池可把化学能转化为电能d锌锰干电池中，锌电极是负极解析：选b手机用电池是可充电电池，a正确；铜锌原电池，cu为正极，zn为负极，外电路中电子由负极流向正极，b错误；燃料电池将化学能转化为电能，c正确；锌锰干电池，zn为负极，d正确。2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()aagbzn(oh)2cag2o dzn解析：选d电池放电时遵循原电池原理，其负极发生氧化反应，元素的化合价升高，负极材料为zn。3锂电池是新型高能电池，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为limno2=limno2，下列说法正确的是()a锂是正极，电极反应为lie=lib锂是负极，电极反应为lie=lic锂是负极，电极反应为mno2e=mnod锂是负极，电极反应为li2e=li2解析：选b在原电池中负极失去电子，被氧化，因此锂作为负极，锂只能生成li。4铅蓄电池是最常见的二次电池，其电池总反应可以表示为pbpbo22h2so42pbso42h2o，下列说法不正确的是()a电池的电解液为酸性溶液，正极为pbo2、负极为pbb电池放电时，正极反应为pbo22eso4h=pbso42h2oc电池充电过程中，阳极附近溶液的ph升高d电池充电时，阴极反应为pbso42e=pbso解析：选ca项，铅蓄电池放电时，该装置是原电池，其中pb失电子发生氧化反应，所以pb是负极，pbo2是正极，电解液为硫酸，正确；b项，放电时，正极上pbo2得电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，正确；c项，电池充电时，阳极反应式为pbso42h2o=pbo22eso4h，酸性增强，ph降低，错误；d项，正确。5最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为zn2mno2h2o=zno2mnooh。下列说法不正确的是()a该电池zn为负极，mno2为正极b该电池的正极反应为mno2eh2o=mnoohohc导电时外电路电子由zn流向mno2，内电路电子由mno2流向znd电池工作时水分子和oh都能通过薄层纸片解析：选c电池反应中zn失电子、mno2得电子，因此该电池负极为zn，正极为mno2。由电池总反应式减去负极反应式zn2e2oh=znoh2o即得正极反应式mno2eh2o=mnoohoh。电子只能由zn经外电路流向mno2，而不能通过内电路。6mgh2o2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，下列说法错误的是()amg电极是该电池的负极b溶液中cl向石墨电极移动c该装置中电子从mg电极流向石墨电极dh2o2在石墨电极上发生还原反应解析：选bmgh2o2电池中，mg是活泼金属，作电池负极，a项正确；在负极，mg失去电子生成mg2，并不断进入溶液中，所以溶液中的阴离子不断往负极(mg)移动，b项错误；mg失去的电子经由外电路转移到石墨电极，c项正确；h2o2在石墨电极上得到电子被还原，发生还原反应，d项正确。7不久前，美国一个海军航空站安装了一台250 kw的mcfc型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600 700 ，所用燃料为h2，电解质为熔融的k2co3，已知该电池的总反应为2h2o2=2h2o，负极反应为2h22co4e=2h2o2co2，则下列推断中正确的是()a正极反应为4oh4e=o22h2ob该电池的电极没有参加反应c电池供应1 mol水蒸气，转移的电子数为4 moldo2从正极通入，发生氧化反应解析：选b该电池为氢氧燃料电池，负极是h2发生氧化反应，正极是o2，发生还原反应，d项错误；燃料电池电极本身不参加反应，b项正确；由总反应式可知，电池供应1 mol水蒸气，转移的电子数为2 mol，c项错误；由总反应式减去负极反应式得正极反应式o22co24e=2co，a项错误。8锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为zn2mno22h2o=zn(oh)22mnooh，下列说法中错误的是()a电池工作时，锌失去电子，锌是负极b外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 gc电池负极的电极反应式为zn2e2oh=zn(oh)2d电池工作时，电子由负极流向正极，溶液中oh向正极移动，k、h向负极移动解析：选da项，原电池工作时，负极失电子发生氧化反应，正确；b项，由zn2mno22h2o=zn(oh)22mnooh可知，65 g zn反应转移电子为2 mol，则6.5 g zn反应转移0.2 mol电子，正确；c项，负极失电子发生氧化反应，其电极反应式为zn2e2oh=zn(oh)2，正确；d项，电池工作时，电子由负极流向正极，溶液中k、h向正极移动，oh向负极移动，错误。9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，其电池反应为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)根据电池知ch4xeco，c元素的化合价由44，则有ch48eco，由电荷守恒，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10(1)今有2h2o22h2o反应，构成燃料电池，负极通的应是_，正极通的应是_，电极反应式：负极为_，正极为_。(2)若把koh溶液改为稀h2so4作电解质溶液，则电极反应式：负极为_，正极为_。(3)如图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池反应为2ch3oh3o2=2co24h2o。则c电极是_(填“正极”或“负极”)。c电极上发生的电极反应_。解析：(1)碱性条件下，负极反应为2h24e4oh=4h2o，正极反应为o24e2h2o=4oh。(2)稀h2so4作电解质时，负极为2h24e=4h，正极反应为o24h4e=2h2o。(3)据图知c电极流出电子，故为负极，ch3oh在负极失电子，电极反应为ch3oh6eh2o=co26h。答案：(1)h2o22h24oh4e=4h2oo22h2o4e=4oh(2)2h24e=4ho24h4e=2h2o(3)负极ch3oh6eh2o=co26h1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：选c锌锰干电池中锌为负极，被氧化而损耗，碳棒不变，a错误；电池是将化学能直接转变为电能，b错误；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错误。2下列电池工作时，o2在正极放电的是()解析：选b锌锰电池中，锌在负极放电，mno2在正极放电，a项错误；氢燃料电池中，氢气在负极放电，氧气在正极放电，b项正确；铅蓄电池中，pb在负极放电，pbo2在正极放电，c项错误；镍镉电池中，镉(cd)在负极放电，nio(oh)在正极放电，d项错误。3通过no传感器可监测no的含量，其工作原理如图所示，下列说法错误的是()a该装置实现化学能向电能的转化b该电池的总反应为2noo2=2no2cnio电极的电极反应式：noo22e=no2d当有2.24 l的o2参与反应时，转移了0.4 mol e解析：选da项，装置原理为原电池原理，是把化学能转化成电能的装置，正确；b项，根据装置的工作原理，正极反应：o24e=2o2，负极反应：2no2o24e=2no2，两式相加得2noo2=2no2，正确；c项，由b项的分析知，正确；d项，没有说明在标准状况下，错误。4图中是镁次氯酸钠电池，电池反应为mgcloh2o=clmg(oh)2，下列说法正确的是() a进料口a是次氯酸钠溶液，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沉淀在两电极之间产生解析：选aa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，因正极反应产生oh，溶液呈碱性，不会生成h；d项，na向正极(惰性电极)移动。5将两个铂电极放置在koh溶液中，然后分别向两极通入ch4和o2，即可产生电流，称为甲烷燃料电池，下列叙述正确的是()通入ch4的电极为正极；正极的电极反应式是o22h2o4e=4oh；通入ch4的电极反应式是ch42o24e=co22h2o；负极的电极反应式是ch410oh8e=co7h2o；放电时溶液中的阳离子向负极移动；放电时溶液中的阴离子向负极移动。abc d解析：选b据题意知，发生的反应为ch42o2=co22h2o，反应产生的co2，处于koh溶液中，又会转化为co，故是正确的。o2得电子被还原，作正极。溶液中离子移动情况受溶液(原电池内电路)中电流方向影响，内电路电流方向是由负极流向正极，阳离子的运动方向与电流方向相同，故在溶液(原电池内电路)中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。6(全国卷)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()a正极反应中有co2生成b微生物促进了反应中电子的转移c质子通过交换膜从负极区移向正极区d电池总反应为c6h12o66o26co26h2o解析：选a图示所给出的是原电池装置。a.有氧气反应的一极为正极，发生还原反应，因为有质子通过，故正极电极反应式为o24e4h=2h2o，c6h12o6在微生物的作用下发生氧化反应，电极反应式为c6h12o624e6h2o=6co224h，负极上有co2产生，故a不正确。b.微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置，所以微生物促进了反应中电子的转移，故b正确。c.质子是阳离子，阳离子由负极区移向正极区，故c正确。d.正极的电极反应式为6o224e24h=12h2o，负极的电极反应式为c6h12o624e6h2o=6co224h，两式相加得电池总反应为c6h12o66o2=6co26h2o，故d正确。7.熔融碳酸盐燃料电池，是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池，其电解质是熔融态碳酸盐。如图是用熔融碳酸盐作电解质，氢气和氧气形成的燃料电池。下列说法不正确的是()a该电池放电时，负极的反应式为h22eco=h2oco2b该电池中的co由左边移向右边c该电池放电时，正极的反应式为o22co24e=2cod该电池放电时，当转移4 mol电子时正极消耗1 mol o2和2 mol co2解析：选ba项，发生氧化反应的一极为负极，h2作还原剂，负极反应式：h22eco=h2oco2，正确；b项， 电解质中阴离子移向负极，即co从右边移向左边，阳离子从负极移向正极，错误；c项，o2在正极上得到电子，根据电池示意图，o24e2co2=2co，正确；d项，根据c项分析，正确。8某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压，该电池的总反应3zn2k2feo48h2o3zn(oh)22fe(oh)34koh。(1)放电时负极反应为_。(2)充电时fe(oh)3发生_反应。(3)放电时电子由_极流向_极。(4)放电时1 mol k2feo4发生反应，转移电子数是_。解析：放电时锌在负极发生氧化反应，因为电解质是碱，故负极反应是zn2e2oh=zn(oh)2，电子由负极流出，通过外电路流向正极，每1 mol k2feo4发生反应，转移电子是3 mol，数目是1.8061024，充电时fe(oh)3失去电子发生氧化反应。答案：(1)zn2e2oh=zn(oh)2(2)氧化(3)负正(4)1.80610249.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=znoh2o，ag2oh2o2e=2ag2oh。根据上述反应式，完成下列题目。(1)下列叙述正确的是_。a在使用过程中，电解质koh被不断消耗b使用过程中，电子由ag2o极经外电路流向zn极czn是负极，ag2o是正极dzn电极发生还原反应