2012高二化学 1.3 化学能转化为电能――电池每课一练 鲁科版选修4

用心 爱心 专心1 1 31 3 化学能转化为电能化学能转化为电能 电池电池 每课一练 鲁科版选修每课一练 鲁科版选修 4 4 1 如下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是 答案 B 解析 依据构成原电池的三个必要条件分析 A 中两电极相同 C 中没有连通构成回路 D 中酒精是非电解质 惟有 B 符合条件 2 下列叙述不正确的是 A 铁表面镀锌 铁作阳极 B 船底镶嵌锌块 锌作负极 以防船体被腐蚀 C 钢铁吸氧腐蚀的正极反应 O2 2H2O 4e 4OH D 工业上电解饱和食盐水的阳极反应 2Cl Cl2 2e 答案 A 解析 A 项 铁表面镀锌是应用电解原理 镀件铁与电源的负极相连作阴极 镀层金属 锌与电源的正极相连作阳极 A 项错误 B 项 船底镶嵌锌块是应用原电池原理 活泼金属 作负极被氧化 铁作正极得到保护 3 市场上经常见到的标记为 Li ion 的电池称为 锂离子电池 它的负极材料是金属 锂和碳的复合材料 碳作为金属锂的载体 电解质为一种能传导 Li 的高分子材料 这种 锂离子电池的电池反应式为 Li 2Li0 35NiO22Li0 85NiO2 放电 充电 下列说法不正确的是 A 放电时 负极的电极反应式 Li Li e B 充电时 Li0 85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应 C 该电池不能用水溶液作为电解质 D 放电过程中 Li 向负极移动 答案 D 解析 A 项 Li 从零价升至正价 失去电子 作为负极 正确 B 项 反应逆向进行时 反应物只有一种 故化合价既有升 又有降 所以既发生氧化反应又发生还原反应 正确 C 项 由于 Li 可以与水反应 故应用非水材料 正确 D 项 原电池中阳离子应迁移至正 极失电子 故错 4 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示 关于该电池的叙述正确的 是 A 该电池能够在高温下工作 B 电池的负极反应为 C6H12O6 6H2O 6CO2 24H 24e C 放电过程中 H 从正极区向负极区迁移 D 在电池反应中 每消耗 1 mol 氧气 理论上能生成标准状况下 CO2气体 22 4 6 L 用心 爱心 专心2 答案 B 解析 A 项 高温条件下微生物会变性 所以 A 错 B 项 负极是葡萄糖失电子生成二 氧化碳 所以 B 对 C 项 原电池内部阳离子应向正极移动 所以 C 错 D 项 消耗 1 mol 氧气生成 1 mol 二氧化碳 标准状况下体积是 22 4 L D 错 5 可用于电动汽车的铝 空气燃料电池 通常以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解质溶液 铝合金为负极 空气电极为正极 下列说法正确的是 A 以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解质溶液时 正极反应都为 O2 2H2O 4e 4OH B 以 NaOH 溶液为电解质溶液时 负极反应为 Al 3OH Al OH 3 3e C 以 NaOH 溶液为电解质溶液时 电池在工作过程中电解质溶液的 pH 保持不变 D 电池工作时 电子通过外电路从正极流向负极 答案 A 解析 电池工作时 正极上 O2得到电子被还原 电极反应为 O2 2H2O 4e 4OH A 正确 电解液为 NaOH 溶液时 在负极上产生的是 Na Al OH 4 而不是 Al OH 3 B 错误 电池的总反应为 4Al 3O2 4NaOH 6H2O 4Na Al OH 4 消耗 NaOH pH 减小 电池工作时 电子通过外电路由负极流向正极 6 某原电池总反应的离子方程式为 2Fe3 Fe 3Fe2 能实现该反应的原电池是 A 正极为铜 负极为铁 电解质溶液为 FeCl3溶液 B 正极为铜 负极为铁 电解质溶液为 Fe NO3 2溶液 C 正极为铁 负极为锌 电解质溶液为 Fe2 SO4 3溶液 D 正极为银 负极为铁 电解质溶液为 CuSO4溶液 答案 A 解析 由原电池总反应式 2Fe3 Fe 3Fe2 可知负极反应为 Fe Fe2 2e 正极 反应为 2Fe3 2e 2Fe2 所以只有 A 项符合要求 7 实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取 Cl2 已知铅蓄电池放电时发生如下 反应 负极 Pb SO PbSO4 2e 2 4 正极 PbO2 4H SO 2e PbSO4 2H2O 2 4 今欲制得 Cl2 0 050 mol 这时电池内消耗的 H2SO4的物质的量至少是 A 0 025 mol B 0 050 mol C 0 100 mol D 0 200 mol 答案 C 解析 要求得硫酸的量 需首先找出铅蓄电池的总反应 将上述两个电极反应合并可得 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 而在制取 Cl2时 每生成 1 mol Cl2 电子转移 2 mol 现需要转移电子 0 050 mol 2 0 100 mol 由铅蓄电池总反应可知 每转移 0 100 mol 电子 将消耗 0 100 mol 硫酸 8 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化为电能 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 答案 C 解析 锌锰干电池工作原理 碳棒为正极 碱性电池时正极反应为 MnO2 2H2O 2e Mn OH 2 2OH 酸性时为 2NH 2e 2NH3 H2 因此碳棒 4 不参与反应 A 错误 氢氧燃料电池是利用化学能转化为电能的装置 B 错误 C 正确 负 极 2H2 4OH 4H2O 4e 太阳能电池的主要材料是高纯度的硅 D 不正确 9 下列有关电化学示意图正确的是 用心 爱心 专心3 答案 D 解析 A 项 Zn 为负极 Cu 为正极 B 项 电解质溶液放反了 C 项 Cu 的精炼池中粗 铜为阳极 精铜为阴极 D 项正确 10 某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用 设计并进行了以下一系列实 验 实验结果记录如下 试根据下表中的实验现象回答下列问题 编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向 1 Al Mg稀盐酸偏向 Al 2 Al Cu稀盐酸偏向 Cu 3 Al 石墨稀盐酸偏向石墨 4 Al Mg氢氧化钠偏向 Mg 5 Al Zn浓硝酸偏向 Al 1 实验 1 2 中 Al 所作的电极是否相同 2 写出实验 3 中的电极反应和电池反应 3 实验 4 中 Al 作正极还是负极 为什么 4 解释实验 5 中电流计指针偏向 Al 的原因 答案 1 不相同 1 中作正极 2 中作负极 2 负极 2Al 2Al3 6e 正极 6H 6e 3H2 总反应方程式 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 3 负极 因 Mg 虽比 Al 活泼 但 Mg 不能与 NaOH 溶液反应 而 Al 可与 NaOH 溶液反应 故 Al 作负极 4 常温下 Al 钝化 Zn 能与浓 HNO3反应 故 Zn 作原电池的负极 Al 作正极 解析 实验 1 中 Mg 活泼 故 Mg 作负极 实验 2 中 Al 活泼 故 Al 作负极 实验 3 中铝 作负极 将盐酸中的氢离子置换成氢气 实验 4 中 Mg 虽比 Al 活泼 但 Mg 不能与 NaOH 溶 液反应 而 Al 可与 NaOH 溶液反应 故 Al 作负极 实验 5 中 Al 虽比 Zn 活泼 但常温下 Al 遇浓硝酸发生钝化 阻止内部的金属继续与酸反应 故 Zn 为负极 11 Zn MnO2干电池应用广泛 其电解质溶液是 ZnCl2 NH4Cl 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 ZnCl2 NH4Cl 混合溶液中含有杂质 Cu2 会加速某电极的腐蚀 其主要原因是 欲除去 Cu2 最好选用下列试剂中的 填代号 a NaOH b Zn c Fe d NH3 H2O 3 MnO2的生产方法之一是以石墨为电极 电解酸化的 MnSO4溶液 阴极的电极反应式 是 若电解时电路中通过 2 mol 电子 MnO2的理论产量为 用心 爱心 专心4 答案 1 Zn 或锌 正极 2 锌与还原出来的 Cu 构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b 3 2H 2e H2 87 g 解析 1 负极是失电子的一极 Zn 失去的电子由负极经外电路流向正极 2 锌与还原出来的 Cu 构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 除杂的基本要求是不能引入 新杂质 所以应选 Zn 将 Cu2 置换为单质而除去 3 阴极上得电子 发生还原反应 H 得电子生成氢气 因为 MnSO4 MnO2 2e 通 过 2 mol 电子时 产生 1 mol MnO2 质量为 87 g 12 如图杠杆 AB 两端分别挂着体积相同 质量相同的空心铁球和空心铜球 调节杠杆 使其保持平衡 一段时间后小心加入浓 CuSO4溶液 回答下列有关问题 不考虑铁丝反应和 两球的浮力变化 1 若杠杆为绝缘体则 A 端 填 高 或 低 发生反应的离子