人教版选修4 第4章第2节 化学电源 作业 (5).doc

第2节 化学电源1.铅蓄电池的两极分别为pb、pbo2，电解质溶液为h2so4，工作时的电池反应为pbpbo22h2so4=2pbso42h2o。下列结论正确的是()a pb为正极被氧化b 溶液的ph不断减小c so只向pbo2处移动d 电解质溶液的密度不断减小2.2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()a a为电池的正极b 电池充电反应为limn2o4=li1xmn2o4xlic 放电时，a极锂的化合价发生变化d 放电时，溶液中li从b向a迁移3.已知铅蓄电池放电时的原电池反应：pbo2pb2h2so4=2pbso42h2o。关于铅蓄电池的下列说法中正确的是()a 放电时的正极反应式是pbso2e=pbso4b 放电时电池的负极材料是铅板c 充电时，电池中硫酸的浓度不断变小d 充电时，铅板发生氧化反应4.铅蓄电池的两极分别为铅和二氧化铅，电解质溶液为硫酸，工作时的电池反应为pb+pbo2+2h2so4=2pbso4+2h2o，下列结论正确的是()a 铅为正极被氧化b 溶液的ph不断减小c 硫酸根离子只向二氧化铅处移动d 电子由铅极流向二氧化铅极5.目前，市场上的手提应急灯主要是“无液干粉”铅酸蓄电池，其原理是将有腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶凝胶中去，使电解质溶液不易发生泄漏，大大改善了电池的性能。所用的原料仍然是铅二氧化铅硫酸。下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的是（ ）a 该应急灯在照明时，电池能将电能转变为化学能b “无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的原理c 放电时，在铅酸蓄电池的负极发生还原反应d 照明时，电池上标有“”的极发生氧化反应6.现在各类碱性电池已经占有了越来越多的市场份额，这类电池广泛的应用于各种小型用电器（如照相机、收音机等）中。有一种新型的锌锰电池就是这种碱性电池，它是在传统锌锰电池的基础上改进的。下列对于碱性锌锰电池的叙述中不正确的是（ ）a 碱性锌锰电池工作时，电子由锌极经外电路流向碳极b 这种电池较传统锌锰电池（即干电池）使用寿命长c 碱性锌锰电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化d 这种电池的电解质由传统的nh4cl换成湿的koh7.日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状氯化铵和氯化锌作电解质(其中加入二氧化锰吸收氢气)，电极反应式可简化为zn2e=zn2，2nh2e= 2nh3h2氨与锌离子能生成一种稳定的物质)。根据上述判断，下列结论不正确的是()a 干电池内发生的是氧化还原反应b 锌为负极，碳为正极c 工作时，电子由碳极经过外电路流向锌极d 长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器8.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。锌锰碱性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 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极c 电池正极的电极反应式为：2mno2(s)+h2o(l)+ 2e=mn2o3(s)+2oh(aq)d 外电路中每通过o.2 mol e，锌的质量理论上减小6.5 g9.(双选)关于铅蓄电池的说法正确的是()a 在放电时，正极发生的反应是pb(s)(aq)2e=pbso4(s)b 在放电时，该电池的负极材料是铅板c 在放电时，电池中硫酸的浓度不断增大d 放电时总反应为pbo2pb(s)2h2so4=2pbso42h2o10.(双选)银锌蓄电池是一种高能电池，它的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为koh溶液，放电时的电极反应式如下：正极：ag2oh2o2e=2ag2oh，负极：zn2oh2e=zn(oh)2。下列判断正确的是()a 锌为负极，氧化银为正极b 锌为正极，氧化银为负极c 原电池工作时，负极区溶液ph增大d 原电池反应的化学方程式为znag2oh2o=zn(oh)22ag11.铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是铅和二氧化铅，电解质为稀硫酸，工作(放电)时该电池的总反应：pbpbo22h2so4=2pbso42h2o。试根据上述情况判断：(1)蓄电池的负极材料是_。(2)工作时，正极反应为_。(3)工作时，电解质溶液的ph_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向_极。(5)电流方向从_极流向_极。12.锌锰干电池的结构示意图如下：电池总反应式：zn2mno22nh2e=zn2mn2o32nh3h2o，回答下列问题：(1)锌锰干电池的负极是_，电极反应式是_。(2)锌锰干电池的正极是_，电极反应式是_。(3)锌锰干电池又称一次性电池的原因是_。(4)锌锰干电池的有缺陷是_，改进的方法是_。13.分析锌锰电池构造示意图，回答下列问题：(1)普通锌锰电池的构造如图(a)所示。该电池的负极材料是。电池工作是，电子流向（填“正极”或“负极”）。若电解质含有杂质cu2+，会加速某电极的腐蚀。其主要原因是。普通锌锰电池的缺点有。（2）碱性锌锰电池的构造如图（b）所示。与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是。14.普通锌锰干电池中，有7种物质：nh3、nh4cl、mno2、mn2o3、zn、zncl2和h2o，他们分别是锌锰干电池中发生氧化还原反应的反应物和生成物。回答下列问题：（1）该电池中的电解质溶液是溶液。（2）正极材料是石墨，负极材料是。（3）请讲正极反应式补充完整：+ 2nh4cl+= mn2o32nh3h2o(4)放电时铵根离子向_极移动。15.znmno2干电池应用广泛，其电解质溶液是zncl2nh4cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_，电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。(2)若zncl2nh4cl混合溶液中含有杂质铜离子，会加速其电极的腐蚀，其主要原因是_。(3)欲除去zncl2nh4cl混合溶液中的铜离子，最好选用下列试剂中的_(填字母)。anaoh bzn cfe dnh3h2o16.锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如下图所示。回答下列问题：普通锌锰电池放电时发生的主要反应为zn2nh4cl2mno2=zn(nh3)2cl22mnooh，已知zn(nh3)2cl2是由zn(nh3)22和cl组成。(1)该电池中，负极材料主要是_，电解质的主要成分是_，正极发生的主要反应是_。(2)与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是_。答案解析1.d【解析】由题给电极反应可以看出h2so4不断被消耗，故ph不断增大，h2so4浓度减小，溶液密度减小，所以b错，d对；由pb元素化合价的变化，可以看出pb是负极，所以a不正确；原电池工作时，整个电路中负电荷的流向是一致的，外电路中，电子由pb极流向pbo2极；内电路中，负电荷(so和oh)移向pb极，所以c不正确。2.c【解析】由图可知，b极(li电极)为负极，a极为正极，放电时，li从负极(b)向正极(a)迁移，a、d正确；该电池放电时，负极：xlixe=xli，正极：li1xmn2o4xlixe=limn2o4，a极mn元素的化合价发生变化，c错误；由放电反应可得充电时的反应，b正确。3.b【解析】 由铅蓄电池放电反应方程式可知，铅的化合价升高，失去电子发生氧化反应，铅板为负极，电极反应式为pbso2e=pbso4；二氧化铅的化合价降低，得到电子发生还原反应，二氧化铅为正极，电极反应式为pbo2+ so+ 4h+2e=pbso4+ 2h2o，反应过程中硫酸的浓度不断减小。铅蓄电池的充电和放电是两个相反的过程，充电时铅板发生的是还原反应，硫酸的浓度不断增大。4.d【解析】由铅蓄电池工作时反应的方程式可知，铅的化合价升高，失去电子发生氧化反应，铅为负极；反应过程硫酸不断被消耗，溶液的ph不断增大；其外电路中，电子由负极(pb极)流向正极(pbo2极)；内电路中，阴离子(硫酸根离子)移向负极(pb极)，阳离子移向正极。5.d【解析】由铅蓄应急灯照明时，电池供电，将化学能转化为电能；无液干粉电池与普通铅蓄电池原理相同；标有“”符号的一极为电池的负极，在放电时该电极上的物质失去电子，发生氧化反应，铅为负极。6.c【解析】锌锰电池是一次电池，锌作负极失电子，故a正确；碱性电池的使用寿命比传统电池的使用寿命要长，b正确；干电池只能实现化学能向电能的转化，c不正确；传统的酸性电池电解质为nh4cl，碱性电池的电解质为koh，d正确。7.c【解析】在锌锰干电池中，活泼金属锌为负极，负极失去电子发生氧化反应；石墨碳棒为正极，电解质的离子在正极上得到电子发生还原反应；在其外电路中，电子从负极(锌极)经过外电路流向正极(碳极)；长时间连续使用该原电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，且二氧化锰不断吸收氢气而生成水，糊状物也越来越稀，流出时会腐蚀用电器。8.b【解析】由锌锰碱性电池的总反应式可知，锌的化合价升高，失去电子发生氧化反应，锌为负极；二氧化锰的化合价降低，在正极上得到电子发生还原反应。锌锰碱性电池的总反应式与负极反应式(zn2e=zn2)相减，可得其正极反应式。9.bd【解析】放电时正极发生还原反应，电极反应为pbo24h2e=pbso42h2o，a错误；放电时负极反应为pb(s)(aq)2e=pbso4(s)，b正确；合并得总反应为pbo2pb(s)2h2so4=2pbso42h2o，放电时硫酸的浓度不断减小，c错误，d正确。10.ad【解析】根据电极反应，锌失电子被氧化，为负极， ag2o得电子被还原，是正极，a正确、b错误；负极反应中oh被消耗，负极区溶液的ph减小，c错误；合并电极反应式得总化学方程式：znag2oh2o=zn(oh)22ag，d正确。11.(1)pb(2)pbo2so4h2e=pbso42h2o(3)增大(4)负 (5)正 负【解析】由铅蓄电池放电反应方程式可知，铅的化合价升高，失去电子发生氧化反应，铅为负极；二氧化铅的化合价降低，得到电子发生还原反应，二氧化铅为正极。 铅蓄电池放电总反应式与负极反应式(pbso2e=pbso4)相减，可得其正极反应式pbo2+ so+ 4h+2e=pbso4+ 2h2o。铅蓄电池放电时，氢离子移向正极，硫酸根离子移向负极，它们的浓度不断减小，溶液的酸性不断减弱，ph增大。电流方向与电子移动方向相反，从正极沿导线流向负极。12.(1)锌筒； zn2e=zn2(2)石墨棒；2mno22nh2e=mn2o32nh3h2o(3)锌锰干电池内部的氧化还原反应是不可逆的，放电之后不能充电，为一次性电池(4)电量小，容易产生气涨，锌外壳易破损漏液，腐蚀电器设备；加外壳(防腐金属或塑料筒)制成防漏电池，用氢氧化钾代替氯化铵制成碱性锌锰电池。【解析】由锌锰碱性电池的总反应式可知，锌的化合价升高，失去电子发生氧化反应，锌为负极；二氧化锰的化合价降低，在正极上得到电子发生还原反应。锌锰碱性电池的总反应式与负极反应式(zn2e=zn2)相减，可得其正极反应式。锌锰干电池电量小，而且在放电过程中，正极产生气体容易发生气涨；负极锌外壳会逐渐变薄漏液，会导致电器设备的腐蚀。改进方法：在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池；将电池内的电解质氯化铵换成湿的氢氧化钾，并在构造上进行改进，制成碱性锌锰电池。13.（1）zn（锌） 正极 锌与还原出来的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 在使用过程中，锌会逐渐溶解，使锌外壳逐渐变薄，内部作为电解质的糊状nh4cl（显酸性）会泄漏出来，使电器腐蚀。即使不使用，放置过久，也会失效（2）碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高（答案合理即可）【解析】（1）根据原电池原理，在干电池中，活泼金属锌作负极，电子由负极流向正极。若电解质溶液中混有cu2+，则zn会置换出cu，在原有电池的基础上又会形成zncu原电池，从而加速负极（锌）的腐蚀。（2）从电池的使用寿命、电解质是否泄漏等方面分析普通电池的不足和碱性电池的优点。14.(1) nh4cl (2)锌 (3) 2mno22e(4)正【解析】（1）所提供的7种物质中，nh4cl和zncl2可溶于水，但zncl2是锌放电的产物，因此作为电解质溶液的只能是nh4cl溶液。（3）正极发生还原反应，mno2被还原为mn2o3。但根据题目所给信息，铵根离子也应该在该极参与反应，生成nh3,所以正极电极反应为2mno22nh2e=mn2o32nh3h2o。(4)电池放电时，内电路中阳离子(nh)移向正极，阴离子移向负极。15.(1)锌 正极(2)锌与还原出的铜形成铜锌原电池而加快锌的腐蚀(3)b【解析】在原电池的外电路中，电子由负极(锌) 经外电路流向正极；锌能与zncl2nh4cl混合溶液中的含有杂质铜离子反应生成铜，构成铜锌原电池，可加快锌的腐蚀。16.(1)znnh4cl mno2e=m