高中化学 第二章 化学反应与能量 2_2_2 发展中的化学电源课时训练（含解析）新人教版必修2.doc

第2课时发展中的化学电源课时训练9发展中的化学电源基础夯实1.日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌皮,用糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸收H2),电极反应式可简化为Zn-2e-Zn2+,2N+2e-2NH3+H2(NH3与Zn2+能生成一种稳定的物质)。根据上述判断,下列结论正确的是() 锌为正极,石墨为负极锌为负极,石墨为正极电池工作时,电子由石墨极经过外电路流向锌极长时间连续使用时,内装糊状物可能流出,从而腐蚀用电器A.B.C.D.解析:由负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应,可判断出不正确,正确;在外电路中,电子从负极流向正极,不正确;长时间连续使用该电池,由于锌皮慢慢溶解而破损,且MnO2不断吸收H2发生反应生成MnO(OH),使糊状物越来越稀,故其容易流出而腐蚀用电器,正确。答案:D2.镍氢电池的总反应式是H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2,根据此反应式判断,此电池放电时,负极发生反应的物质是()A.NiO(OH)B.Ni(OH)2C.H2D.H2和NiO(OH)解析:电池放电时,负极发生氧化反应,即失去电子,化合价升高的物质作负极或在负极上反应。答案:C3.目前,科学家提出了一种经济而且理想的获得氢能源的循环体系(如图)。关于此循环体系,下列说法中错误的是()A.燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能B.燃料电池中通入H2的一极作负极,发生氧化反应C.在此循环中发生了反应:2H2O2H2+O2D.目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂解析:氢氧燃料电池的负极通入H2,发生氧化反应;正极通入O2,发生还原反应,故B项正确;原电池都是将化学能转化为电能的装置,故A项正确;推广氢能的关键是寻找合适的催化剂,利用太阳能分解水,D项正确;水的分解不是可逆反应,C项错误。答案:C4.汽车的启动电源常用铅蓄电池。其结构如右图所示,放电时的电池反应如下:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O。根据此反应判断下列叙述中正确的是()A.PbO2是电池的负极B.Pb是负极C.PbO2得电子,被氧化D.电池放电时,溶液酸性增强解析:根据电池反应知放电过程中铅失去电子,因此它是原电池的负极,其电极反应式为Pb+S-2e-PbSO4,故B项正确;PbO2在放电过程中得到电子被还原,所以它是原电池的正极,因此A、C两项错误;由于原电池放电的过程中消耗硫酸,所以溶液的酸性减弱,故D项错误。答案:B5.如下图所示,可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时两种。试回答下列问题:氢氧燃料电池示意图(1)酸式电池的电极反应:负极,正极;电池总反应:。(2)碱式电池的电极反应:负极,正极;电池总反应:。解析:(1)正极上,O2得电子变为O2-,溶液中O2-不能单独存在;酸性条件下与H+结合生成H2O。负极上,H2失电子变为H+,H+进入电解质溶液。电池总反应为H2和O2生成水的反应。(2)正极上,O2得电子变为O2-,溶液中O2-不能单独存在,碱性条件下与H2O分子结合生成OH-;负极上,H2失去电子变为H+,碱性条件下H+不能大量存在,与OH-结合生成水。电池总反应也是H2和O2生成水的反应。答案:(1)2H2-4e-4H+O2+4e-+4H+2H2O2H2+O22H2O(2)2H2-4e-+4OH-4H2OO2+4e-+2H2O4OH-2H2+O22H2O6.镍镉可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,它的充、放电反应为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。请回答下列问题:(1)放电时,还原反应在(填“a”或“b”)极进行,负极的电极反应式为,在放电过程中,正极附近的电解质溶液碱性会(填“增强”或“减弱”)。(2)镍镉废旧电池必须进行回收并集中处理,最主要的原因是。解析:(1)由题给示意图知,镍镉电池中,电流方向是由b极流向a极,故a极为负极,b极为正极;放电时,正极发生反应NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-,是还原反应;镉在负极发生氧化反应,分两步:Cd-2e-Cd2+,Cd2+2OH-Cd(OH)2,负极反应式为Cd-2e-+2OH-Cd(OH)2;正极附近电解质溶液的碱性增强,负极附近电解质溶液的碱性减弱。(2)镍镉废旧电池中残留的Cd2+、Ni2+等重金属离子易对土壤和水源造成污染。答案:(1)bCd-2e-+2OH-Cd(OH)2增强(2)镍镉废旧电池中残留的Cd2+、Ni2+等重金属离子易对土壤和水源造成污染能力提升1.导学号52090058LED产品具有耗电量低、寿命长的特点。如图是氢氧燃料电池驱动LED屏发光的装置,下列有关叙述不正确的是()A.a处通入的气体是氢气,电极反应式为H2-2e-+2OH-2H2OB.装置中电子的流向为a极N型半导体P型半导体b极C.装置中的能量转化至少涉及三种形式的能量D.图中表示来自氢氧燃料电池中的K+的移动方向解析:由N型半导体中电子的流向可知,a极是电子流出的一极(负极),a处应通入氢气,碱性条件下氢气失电子结合OH-生成水,A项正确;b极是电子流入的一极(正极),电子只能从a极经半导体流入,B项正确;该装置的能量转化中至少涉及化学能、电能、光能,C项正确;氢氧燃料电池中K+移向b极,但其不能在导线上移动,不能表示K+的移动方向,D项错误。答案:D2.导学号52090059一种酸性乙醇电池,用磺酸类质子作溶剂,在200 左右供电时,其效率比甲醇电池高出32倍,电池构造如图所示,电池反应式为C2H5OH+3O22CO2+3H2O。下列关于该电池的说法正确的是()A.通入乙醇的电极为该电池的正极B.放电过程中,电源内部的H+从正极区向负极区迁移C.该电池的正极反应式为4H+O2+4e-2H2OD.该电池消耗0.2 mol C2H5OH时转移的电子为1.2 mol解析:通入O2的电极为该电池的正极,A项错误;H+应由负极区向正极区迁移,B项错误;该电池的负极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-2CO2+12H+,消耗0.2 mol C2H5OH时转移的电子为0.2 mol12=2.4 mol,D项错误。答案:C3.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这个特点,科学家发明了测水泥初凝时间的某种方法。此法的原理如图所示,反应的总方程式为2Cu+Ag2OCu2O+2Ag,下列有关说法正确的是()A.工业上以黏土、石灰石和石英为主要原料制造普通水泥B.测定原理示意图中,Ag2O为负极C.负极的电极反应式为2Cu+2OH-2e-Cu2O+H2OD.电池工作时,OH-向正极移动解析:一般以黏土和石灰石为主要原料来制造普通水泥,A项错误;正极反应式为Ag2O+2e-+H2O2OH-+2Ag,Ag2O为正极,B项错误;电池工作时OH-向负极移动,D项错误。答案:C4.银器皿日久表面变黑,这是由于生成硫化银,有人设计用原电池原理加以除去,其方法是:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中,放置一段时间,黑色会褪去而银不会损失。试回答:在原电池反应中,负极发生的反应为;正极发生的反应为;反应过程中有臭鸡蛋气味气体产生,则原电池的总反应式为。解析:本题是利用电化学知识把表面已经被硫化氢腐蚀的银器还原为银。利用原电池反应,将铝作为原电池的负极,表面被