人教版选修4第4章第二节　化学电源作业.docx

第二节化学电源1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)2h2o(l)=zn(oh)2(s)2mnooh(s)。下列说法错误的是()a电池工作时，锌失去电子b电池负极的电极反应式为zn2e2oh=zn(oh)2c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答案c解析由电池工作时锌在负极失去电子，故a正确；只要能够理解负极的反应物是zn，同时能够应用电子转移数目、电荷守恒与元素守恒即可正确地书写电极反应式，而本题只要对其进行正误判断，因此只要从上述三个方面进行验证即可，b选项正确；c中外电路的电子应该由负极流出，流入正极，故c错误；d中只要根据简单的计算，即理解每反应1 mol zn，失去2 mol电子，因此d正确。点拨此类试题的考查趋势：根据总反应方程式书写原电池各电极反应式、根据反应式进行计算、提供反应方程式设计原电池、提供电极材料、电解质溶液进行原电池是否形成的判断、与图像进行结合考查各电极质量或电解质溶液中溶质质量分数的变化等。本题属于基本概念与理论的考查，落点是原电池反应的机理及原电池电极反应式的书写、简单的氧化还原反应的计算。该题考查同学们对电化学部分知识掌握的情况以及在理解的基础上运用相关知识的能力。解决此类习题应理解原电池的原理、抓住三个守恒、正确书写电极反应式。2镍镉可充电电池，电极材料是cd和nio(oh)，电解质是氢氧化钾，放电时的电极反应式是：cd2oh2e=cd(oh)2，2nio(oh)2h2o2e=2ni(oh)22oh。下列说法不正确的是()a电池的总反应式是cd2nio(oh)2h2o2ni(oh)2cd(oh)2b电池充电时，镉元素被还原c电池放电时，电极负极周围溶液的ph不断增大d电池充电时，电池的负极和电源的正极连接答案cd解析本题已给出了电极反应式，两式相加即得总反应式，a正确；电池充电时，cd元素化合价降低，即cd元素被还原，b正确；放电时，由于负极消耗oh，因而负极周围溶液的ph不断减小，c错误；电池充电时，电池的负极(发生氧化反应)应与电源的负极相连(发生还原反应)，故d错误。3氢氧燃料电池，电极为多孔镍，电解质溶液为30%的koh溶液，电池总反应为2h2o2=2h2o，该电池工作时，下列说法正确的是()负极质量减轻负极反应为o22h2o4e=4oh负极反应为2h24oh4e=4h2o正极区ph升高，而负极区ph降低溶液中阴离子移向负极ab c d答案c解析氢氧燃料电池中h2在负极上发生氧化反应，由于是碱性条件，所以电极反应为：2h24e4oh=4h2o，负极区oh浓度降低，正极上o2发生还原反应，得电子转化为oh，电极反应为：o24e2h2o=4oh，正极区oh浓度增大，而且溶液中阴离子向负极移动，故说法正确。点拨解题关键点：掌握原电池工作原理，弄清原电池工作时，溶液中阴离子移动的方向与电流方向相反。易错点：易将阴、阳离子定向移动方向同电流方向之间的关系弄混淆。1零排放车载燃料电池曾被美国时代杂志列为21世纪改变人类生活的十大新科技之首。为体现“绿色奥运”、“科技奥运”，2008年北京奥运会可能会出现中国自己生产的燃料电池汽车，作为马拉松领跑车和电视拍摄车，预计该车装着“绿色心脏”质子交换膜燃料电池其工作原理如下图，则下列叙述不正确的是()a正极反应为：o24h4e=2h2ob负极反应为：2h24e=4hc导电离子为质子，且在电池内部由正极定向移动至负极d总反应式为：2h2o2=2h2o答案c解析该燃料电池为氢氧燃料电池，其总反应式为2h2o2=2h2o，该燃料电池是通过质子(h)来传递电荷的，h也分别参与了正、负电极的反应，但h在电池的内部应由负极(产生h)定向移动至正极(消耗h)，h在整个过程中，消耗量与生成量相等。22006年，科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物燃料电池。该电池包括两个涂覆着酶的电极，它们处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中。由于气体可以混合从而省去了昂贵的燃料隔离膜，其工作原理如图所示。下列说法正确的是()a左边为该电池的负极b该电池可在高温环境下使用c该电池负极反应为：h22e=2hd该电池正极反应为：o24e=2o2答案c解析该电池右边为负极，失电子生成h，左边为正极，o24e4h=2h2o，该电池由于两个电极上都涂有酶，因此不可在高温环境下使用，因为高温时酶会失去活性。3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()apb为正极被氧化 b溶液的ph不断减小cso只向pbo2处移动 d电解质溶液ph不断增大答案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，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。4锂电池是新一代的高能电池，它以质轻、能量高而受到普遍重视。目前已经研制成功了多种锂电池。某种锂电池的总反应可表示为limno2=limno2。若该电池提供5库仑(c)电荷量(其他损耗忽略不计)，则消耗的正极材料的质量约为(电子电荷量取1.601019c)()a3.6103 g b7104 g c4.52103 g d4.52102 g答案c解析由题中方程式可知：n(mno2)n(e)，则m(mno2)87 g/mol4.52103 g5我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：4al3o26h2o=4al(oh)3，下列说法不正确的是()a正极反应式为：o22h2o4e=4ohb电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极c以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积d该电池通常只需更换铝板就可继续使用答案b解析该原电池负极反应为：al3e=al3，正极反应为o22h2o4e=4oh，工作时电子由负极流向正极，而电流由正极流向负极，答案为b。6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=znoh2oag2oh2o2e=2ag2oh总反应为ag2ozn=zno2ag根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是()a在使用过程中，电池负极区溶液的ph减小b在使用过程中，电子由ag2o经外电路流向zn极czn是负极，ag2o正极dzn极发生还原反应，ag2o极发生氧化反应答案ac解析(1)根据电极反应可知zn失电子被氧化而溶解，ag2o得电子被还原，故zn是负极，ag2o是正极，所以c正确；(2)负极(即zn极)在反应时消耗oh，则负极区溶液的ph应减小，故a正确；(3)发生原电池反应时，电子由负极经外电路到正极，即电子从zn极经外电路到ag2o极，故b错误；(4)在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故d错误。7天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(licoo2)，充电时licoo2中li被氧化，li迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(c6)中，以lic6表示。电池反应为licoo2c6放电充电coo2lic6，下列说法正确的是()a充电时，电池的负极反应为lic6e=lic6b. 放电时，电池的正极反应为coo2lie=licoo2c羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质d锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低答案b解析充电时，li被氧化，电池阳极反应为lie=li，故a项错误；由于li为活泼金属，可与羧酸、醇等物质反应，故c项错误；由于li的摩尔质量较小，所以锂电池的电能量应较高，故d项错误。点拨本题以锂离子电池的工作原理为考查点，意在考查同学们对原电池、电解池原理(待学)的理解程度。a项，充电时，发生电解池反应，电池负极即为电解池阴极，发生还原反应lic6e=lic6；b项，放电时发生原电池反应，电池正极发生还原反应；c项，含活泼氢的有机物作电解质易得电子；d项，锂相对原子质量小，其密度最小，所以锂离子电池的比能量高。8熔融盐燃料电池具有高的放电效率，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，制得在650下工作的燃料电池，完成有关的反应式：负极反应式：2co2co4e=4co2。正极反应式：_。电池的总反应式：_。答案o22co24e=2co2coo2=2co2解析解本题必须弄清原电池的正、负极，同时注意审题判断产物。原电池负极上参加反应的物质通常是还原剂，因为它要失去电子，而原电池的正极往往是氧化剂，本题中co2气体参与正极上的变化，题目中已明确表示。原电池的负极，在该极上co失去电子，该极的反应式为：2co2co4e=4co2。在原电池的正极，助燃气体o2在该极上得到电子，再与co2气体反应生成带负电荷的阴离子，根据题意，应是co，反应式o22co24e=2co。把正负两极上的反应式相加(必须按得失电子总数调整到相等时，才能相加)，得2coo2=2co2。9市场上出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等。“热敷袋”启用之前塑料袋使之与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放热量，使用完后，会发现有大量铁锈存在。请回答下列问题：(1)“热敷袋”放出的热量是利用了铁_放出的热量。(2)碳粉的主要作用是_。(3)加入氯化钠的主要作用是_。(4)写出有关的电极反应方程式：负