2011年高中化学 1.3《第2课时 化学电源》》同步测试 鲁科版选修4

用心 爱心 专心1 第第 1 1 章章 第第 3 3 节节 第第 2 2 课时课时 45 分钟 100 分 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 一 选择题 本题包括 10 小题 每小题 5 分 共 50 分 1 用铜片 银片 Cu NO3 2溶液 AgNO3溶液 导线和盐桥 装有琼脂 KNO3的 U 型管 构成一个原电池 以下有关该原电池的叙述正确的是 在外电路中 电流由铜电极流向银电极 正极反应为 Ag e Ag 实验 过程中取出盐桥 原电池仍继续工作 将铜片浸入 AgNO3溶液中发生的化学反应与该原 电池反应相同 A B C D 解析 该原电池中 Cu 作负极 Ag 作正极 负极反应式为 Cu Cu2 2e 正极反 应式为 2Ag 2e 2Ag 因此 对 在外电路中 电子由 Cu 电极流向 Ag 电极 而电流 方向与电子流向相反 所以 错 没有盐桥 原电池不能继续工作 所以 错 无论是否 为原电池 反应实质相同 均为氧化还原反应 所以 对 答案 C 2 镍 隔 Ni Cd 可充电电池可以发生如下反应 Cd OH 2 2Ni OH 2Cd 2NiO OH 2H2O 由此可知 该电池的负极材料是 充电 放电 A Cd B NiO OH C Cd OH 2 D Ni OH 2 解析 可充电电池叫做二次电池 充电时作为电解池 电能转化为化学能 放电时 作为原电池 化学能转化为电能 负极是指原电池 放电 而言的 它是发生氧化反应的极 在这里 它显然是 Cd Cd Cd OH 2 答案 A 3 铅蓄电池上有两个接线柱 一个接线柱旁标有 另一个接线柱旁标有 关于标有 的接线柱 下列说法中正确的是 A 充电时做阳极 放电时做正极B 充电时做阳极 放电时做负极 C 充电时做阴极 放电时做负极D 充电时做阴极 放电时做正极 解析 铅蓄电池放电时为原电池 标有 的接线柱做原电池的正极 发生还原 反应 充电时标有 的接线柱与直流电源的正极相连做阳极 发生氧化反应 答案 A 4 一种燃料电池中发生的化学反应为 在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化 用心 爱心 专心2 碳 该电池负极发生的反应是 A CH3OH g O2 g H2O l CO2 g 2H aq 2e B O2 g 4H aq 4e 2H2O l C CH3OH g H2O l CO2 g 6H aq 6e D O2 g 2H2O l 4e 4OH 解析 该燃料电池的总反应为 2CH3OH g 3O2 g 4H2O l 2CO2 g 正极反 应为 O2 g 4H aq 4e 2H2O l 根据电子守恒则负极反应为 CH3OH g H2O l CO2 g 6H aq 6e 答案 C 5 如图为氢氧燃料电池原理示意图 按照此图的提示 下列叙述不正确的是 A a 电极是负极 B b 电极的电极反应为 4OH 2H2O O2 4e C 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 解析 电池总反应式为 2H2 O2 2H2O 则 a 电极发生了氧化反应 所以该电极为 负极 其电极反应为 2H2 4H 4e b 电极发生了还原反应为正极 电极反应为 O2 4H 4e 2H2O 该电池只要通入 H2 O2就能工作 无需将它们储藏在电池内部 氢氧燃料电池的能量效率较高 而且产物水是一种无污染物质 故是一种具有应用前景的 绿色电源 在航天领域已得到应用 答案 B 6 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 4Al 3O2 6H2O 4Al OH 3 下列说法不正确的是 A 正极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH B 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 解析 该原电池负极反应为 Al Al3 3e 正极反应为 O2 2H2O 4e 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 答案 B 用心 爱心 专心3 7 镍镉 Ni Cd 可充电电池在现代生活中有广泛应用 已知某镍镉电池的电解质溶液 为 KOH 溶液 其充 放电按下式进行 Cd 2NiOOH 2H2OCd OH 2 2Ni OH 2 放电 充电 有关该电池的说法正确的是 A 充电时阳极反应 Ni OH 2 OH NiOOH H2O e B 充电过程是化学能转化为电能的过程 C 放电时负极附近溶液的碱性不变 D 放电时电解质溶液中的 OH 向正极移动 解析 因为阳极发生氧化反应 即化合价由低价态转化为高价态 所以 A 正确 充 电过程是由电能转化为化学能的过程 所以 B 不正确 因放电时的原电池负极 Cd 失去电子 后 又与附近的 OH 结合成 Cd OH 2 导致 OH 浓度降低 故 C 不正确 因原电池的电解质 溶液的阴离子移向负极 故 D 不正确 答案 A 8 2009 浙江高考 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 解析 A 项 放电时 Li 为负极 发生氧化反应 B 项 充电时 Li0 85NiO2既是氧化 剂 又是还原剂 C 项 用水作电解质时 Li 要与水反应 D 项 放电时 正极得电子而 吸引阳离子 Li 答案 D 9 2011 河源高二质检 某种氢氧燃料电池的电解质溶液为 KOH 溶液 下列有关该电 池的叙述不正确的是 A 正极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH B 工作一段时间后 电解质溶液中的 KOH 的物质的量不变 C 该燃料电池的总反应方程式为 2H2 O2 2H2O D 用该电池电解 CuCl2溶液 产生 2 24 L Cl2 标准状况 时 有 0 1 mol 电子转移 解析 据题意 氢氧燃料电池的总反应式为 2H2 O2 2H2O 其电解质溶液为 KOH 溶液 故其正极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH 负极反应式为 用心 爱心 专心4 2H2 4OH 4H2O 4e 反应过程中 生成和消耗的 OH 的量相等 KOH 的物质的量不变 ABC 均正确 D 中根据电解 CuCl2溶液时的离子放电顺序 可知产生 Cl2的电极反应式为 2Cl Cl2 2e 故产生 2 24 L Cl2时 转移电子 0 2 mol 答案 D 10 2011 洛阳高二质检 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 SO42 PbSO4 2e 正极 PbO2 4H SO42 2e PbSO4 2H2O 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 10 mol D 0 20 mol 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 10 mol 由铅蓄电池总反应可知 每转移 0 10 mol 电子 将消耗 0 10 mol 硫酸 答案 C 二 非选择题 本题包括 4 小题 共 50 分 11 6 分 2011 泉州高二质检 化学电池在通讯 交通及日常生活中有着广泛的应 用 1 目前常用的镍 镉 Ni Cd 电池 其电池总反应可以表示为 Cd 2NiO OH 2H2O2Ni OH 2 Cd OH 2 放电 充电 已知 Ni OH 2和 Cd OH 2均难溶于水但能溶于酸 以下说法中正确的是 以上反应是可逆反应 以上反应不是可逆反应 充电时化学能转变为电能 放电时化学能转变为电能 A B C D 2 废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物 有资料表明一节废镍镉电池可以使一平 方米面积的耕地失去使用价值 在酸性土壤中这种污染尤为严重 这是因为 解析 1 Ni Cd 电池的充 放电条件不相同 因此电池的充 放电反应不属于可 逆反应 2 Ni OH 2和 Cd OH 2在酸性土壤中溶解 生成重金属离子 Ni2 和 Cd2 污染土壤 答案 1 B 2 Ni OH 2和 Cd OH 2能溶于酸性溶液 12 13 分 一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂 在稀硫酸电解液 用心 爱心 专心5 中直接加入纯化后的甲醇 同时向一个电极通入空气 回答下列问题 1 这种电极放电时发生的化学反应方程式是 2 此电极的正极发生的电极反应式是 负极发生的电极反应式是 3 电解液中的 H 向 极移动 向外电路释放电子的电极是 4 比起直接燃烧燃料产生电力 使用燃料电池有许多优点 其中主要有两点 首先是 燃料电池能量转化效率高 其次是 解析 甲醇燃料电池实质就是利用 CH3OH 燃料在氧气中反应来提供电能 CH3OH 作负 极 发生氧化反应 电极反应为 2CH3OH 2H2O 2CO2 12H 12e 氧气在正极反应 3O2 12H 12e 6H2O 两反应相加得总反应式 在电池中 负极释放电子传到正极上 故 H 向正极移动 甲醇反应产物为 CO2和 H2O 对环境无污染 答案 1 2CH3OH 3O2 2CO2 4H2O 2 3O2 12H 12e 6H2O 2CH3OH 2H2O 2CO2 12H 12e 3 正 负极 4 产物对环境无污染 13 15 分 某高二化学兴趣小组为了探索铝在原电池中的作用 设计并进行了一系列 实验 实验结果记录如下 编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向 1 Mg Al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 Mg Al NaOH 偏向 Mg 5 Al Zn浓硝酸偏向 Al 试根据上表中的实验现象回答下列问题 1 实验 1 2 中 Al 所作的电极是否相同 2 写出实验 3 中的电极反应式和电池总反应方程式 3 实验 4 中 Al 作正极还是负极 为什么 写出 Al 电极的电极反应式 4 解释实验 5 中电流计指针偏向 Al 的原因 5 根据实验结果总结 在原电池中金属铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响 解析 根据原电池的构成条件 结合实验的条件 电极材料及电解质溶液的不同 以 及反应的实验现象 指针偏转方向 由 1 2 两组知指针偏向正极 作出判断 注意 Al 可 与 NaOH 溶液反应 在浓 HNO3中钝化 答案 1 不同 因为两实验中组成原电池的电极金属活泼性不同 实验 1 中铝较不 活泼作正极 实验 2 中铝活泼作负极 用心 爱心 专心6 2 Al 为负极 2Al 2Al3 6e 石墨为正极 6H 6e 3H2 2Al 6H 2Al3 3H2 3 Al 作负极 因为 Al 能与 NaOH 溶液反应 Al 4OH Al OH 4 3e 4 实验 5 中由于 Al 在浓硝酸中发生钝化 所以 Zn 为负极 5 与另一电极材料的活泼性 电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因 素有关 14 16 分 2011 东营高二质检 铅蓄电池是典型的可充型电池 电池总反应式为 Pb PbO2 4H 2SO42 2PbSO4 2H2O 放电 充电 请回答下列问题 不考虑氢 氧的氧化还原 1 放电时 正极的电极反应式是 电解液中 H2SO4的浓度将变 当外电路通过 1 mol 电子时 理论 上负极板的质量增加 g 2 在完全放电耗尽 PbO2和 Pb 时 若按图连接 电解一段 时间后 则在 A 电极上生成 电极反应 B 电极上生成 电极反应 此时铅蓄电池的正负极的极性将 解析 1 放电时正极上发生还原反应 由总电池反应知 发生还原反应的物质为 PbO2 产物为 PbSO4 同时消耗 H2SO4 故正极反应为 PbO2 2e 4H SO42 PbSO4 2H2O 2