人教版选修4 第4章第1、2节 原电池 化学电源 作业 (1).doc

第1-2节 原电池 化学电源 测试题（满分：100分 时间：50分钟）一、单项选择题（每题6分，共48分）1将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列叙述中正确的是(d)a负极有cl2逸出，正极有h2逸出b负极附近cl的浓度减小c正极附近cl的浓度逐渐增大d溶液中cl的浓度基本不变解析：在该原电池中，fe为负极，电极反应为fe2e=fe2；ag为正极，电极反应为2h2e=h2，cl移向负极，但整个溶液中cl的浓度基本保持不变，选项d正确。2燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右)，产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是(c)a上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质b氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用c乙醇燃料电池的电解质常用koh溶液，该电池的负极反应为c2h5oh12e=2co23h2od甲烷碱性燃料电池的正极反应为o22h2o4e=4oh解析：氢气、甲烷、乙醇等在燃料电池中，发生的反应为氧化反应，故作为电池的负极。电解质为强碱koh溶液，因此电极反应中不可能生成二氧化碳，应该生成co，即负极反应为：c2h5oh12e16oh=2co11h2o。故c错误。6下列与金属腐蚀有关的说法正确的是(b)a图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重b图b中，开关由m改置于n时，cuzn合金的腐蚀速率减小c图c中，接通开关时zn腐蚀速率增大，zn上放出气体的速率也增大d图d中，znmno2干电池自放电腐蚀主要是由mno2的氧化作用引起的解析：图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较小，a项错误；图b中开关置于m时，cuzn合金作负极，由m改置于n时，cuzn合金作正极，腐蚀速率减小，b项正确；图c中接通开关时zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在pt极上放出，c项错误；图d中znmno2干电池自放电腐蚀主要是由zn发生氧化反应引起的，d项错误。4.锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为koh溶液，反应为2zn+o2+4oh+2h2o=2zn(oh)。下列说法正确的是（ c ）a充电时，电解质溶液中k+向阳极移动b充电时，电解质溶液中逐渐减小c放电时，负极反应为：zn+4oh-2e=zn(oh)d放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4l（标准状况）5.美国海军海底战事中心与麻省理工大学共同研制成功的用于潜航器的镁过氧化氢燃料电池系统。其工作原理如图所示。以下说法中错误的是(b)a电池的负极反应为：mg2e=mg2b电池工作时，h向负极移动c电池工作一段时间后，溶液的ph增大d电池总反应式是：mgh2o22h=mg22h2o解析：mgh2o2燃料电池中mg作负极：mg2e=mg2，pt作正极：h2o22h2e=2h2o，总式为：mgh2o22h=mg22h2o，消耗h，使c(h)减小，ph增大，且h移向正极。6如图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：卡片上的描述合理的是(b)a bc d解析：构成原电池的正极是cu，负极是zn，故错误；电子从负极zn流出，流向正极cu，h向正极移动，在cu上得电子：2h2e=h2，故错误，、正确；此原电池负极上发生的反应是zn2e=zn2，错误；总反应方程式：zn2h=zn2h2，当有1 mol电子通过时，产生h2为0.5 mol，故正确。7我国某大城市某年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的ph平均值为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是(b)a此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀b发生电化学腐蚀时的正极反应为2h2oo24e=4ohc在化学腐蚀过程中有氢气产生d发生电化学腐蚀时的负极反应为fe2e=fe2解析：酸性环境发生的腐蚀为析氢腐蚀，其正极反应为2h2e=h2。8中国上海世博会澳大利亚馆的外墙采用的是特殊的耐风化钢覆层材料，外墙的颜色每天都在发生着变化，它会随空气中太阳、风雨、湿度的影响，逐渐从橙色转变成代表澳大利亚大漠的赭红色，这种转变运用了钢材锈蚀原理。下列有关钢材生锈的说法正确的是(d)a红色铁锈的主要成分是fe(oh)3b钢材在空气中的反应只有氧化、还原及化合反应c钢材在空气中的腐蚀主要为电化学腐蚀，其负极的反应为：fe3e=fe3d空气中太阳、风雨、湿度对钢材的腐蚀有较大影响解析：钢材在空气中发生吸氧腐蚀，其负极反应为：fe2e=fe2；正极反应为：o24e2h2o=4oh，总反应为：2feo22h2o=2fe(oh)2,4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3,2fe(oh)3=fe2o3xh2o(3x)h2o，其涉及反应类型为：氧化还原反应、化合反应、分解反应，故b、c错误；fe2o3xh2o是铁锈的主要成分，a错误；d正确。二、非选择题（本题包括4小题，共52分）9(12分)甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，在稀硫酸电解质溶液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。试回答下列问题：(1)配平电池放电时发生反应的化学方程式：ch3oh_o2_co2_h2o。(2)在稀硫酸电解质溶液中，ch3oh失去电子，此时电池的正极反应是_，负极反应是_。(3)电解质溶液中的h向_极移动，向外电路释放电子的电极是_极。(4)与直接燃烧燃料产生电力相比，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先燃料电池的能量转换效率高，其次是_。(5)甲醇燃料电池与氢氧燃料电池相比，其主要缺点是甲醇燃料电池的输出功率较低，但其主要优点是_。解析：(1)根据得失电子守恒配平反应的化学方程式。(2)电极反应的书写应结合电解质溶液的性质，本题给出的是酸性溶液。(3)由电极反应可知，h在正极被消耗，在负极生成，所以h向正极移动。答案：(1)2324(2)o24h4e=2h2och3ohh2o6e=co26h(3)正负(4)对空气无污染(5)甲醇比h2廉价10（方程式2分，其余每空1分，共16分）常见铅蓄电池是二次电池，其电极材料分别为pb和pbo2，电解液为稀h2so4溶液，工作时的总反应式为pb pbo2 2h2so42pbso42h2o。请依据上述情况判断：(1)铅蓄电池的负极材料是_。(2)请依据两极材料和总反应，写出放电时正极反应是_。(3)请依据总反应式和正极反应式，写出放电时负极反应是_。(4)放电时，电解质溶液中阴离子移向_极；电流方向从_极流向_极。(5)放电时，电解质溶液的酸性_(填“增强”、“减弱”或“不变”)。(6)充电时pbo2极发生_反应，电极反应式_；pb极发生_反应，电极反应式_。答案：(1)铅(pb)(2)pbo24hso 2e=pbso42h2o(3)pb so2e=pbso4(4)负氧化铅(pbo2)铅(pb)(5)减弱(6)氧化pbso42h2o2e=pbo24hso还原pbso4 2e=pb so16(12分)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，完成下列填空。(1)下列叙述正确的是_。a在使用过程中，电解质溶液中的koh被不断消耗，ph减小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，ag2o电极发生氧化反应(2)写出电池的总反应式：_。(3)使用时，负极区的ph_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，正极区的ph_，电解质溶液的ph_。解析：(1)在使用过程中，负极消耗oh，ph减小，正极生成oh，ph增大，电解质溶液中koh的量不变，ph不变，a项错；电子流向是由zn极经外电路流向ag2o极，b项错；zn为负极，发生氧化反应，ag2o为正极，发生还原反应，c项对，d项错。(2)将正负两极反应式相加可得总反应式。答案：(1)c (2)znag2o=zno2ag(3)减小增大不变13（12分）某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过_mol电子。(2)其他条件不变，若将cucl2溶液换为nh4cl溶液，石墨电极反应式为_，这是由于nh4cl溶液显_(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因_，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式_，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的3价铁被氧化为更高的价态。”如果3价铁被氧化为feo，试写出该反应的离子方程式_。(3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示。一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是_，电极反应为_；乙装置中石墨(1)为_极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为_，产物常用_检验，反应的离子方程式为_。