2019-2020学年人教版高中化学选修四同步导练课时作业：化学电源.DOC

教学资料范本2019-2020学年人教版高中化学选修四同步导练课时作业：化学电源编 辑：_时 间：_课时作业21化学电源基础训练1(20xx年辽宁省期末)下列有关电池的说法不正确的是()A手机上用的锂离子电池属于二次电池B锌锰干电池中.锌电极是负极C氢氧燃料电池可把化学能转化为电能D铜锌原电池工作时.电子沿外电路从铜电极流向锌电极解析：手机上用的锂离子电池既能放电又能充电.故其属于二次电池.A正确；锌锰干电池中.碳棒是正极、锌电极是负极.B正确；氢氧燃料电池可把化学能转化为电能.C正确； 铜锌原电池工作时.电子沿外电路从锌电极流向铜电极.D不正确。答案：D2(2019年辽宁省市高二期末)关于下列装置的说法.正确的是()A装置中.盐桥中的K移向CuSO4溶液B装置中.Zn为负极.发生还原反应 C装置中的Fe发生析氢腐蚀D装置中电子由Fe流向石墨.然后再经溶液流向Fe解析：装置为原电池.锌比铜活泼.锌为负极.铜为正极.盐桥中的K移向CuSO4溶液.即向正极移动.故A正确；装置中.Zn为负极.发生氧化反应.故B错误；装置电解质为氯化钠.溶液呈中性.铁发生吸氧腐蚀.故C错误；电子只能经过外电路.不能经过溶液.故D错误。答案：A3. (20xx年河南省二模)铅蓄电池的示意图如图所示。下列说法正确的是()A放电时.N为负极.其电极反应式为PbO2SO424H2e=PbSO42H2OB放电时.c(H2SO4)不变.两极的质量增加C充电时.阳极反应式为PbSO42e=PbSO42D充电时.若N连电源正极.则该极生成PbO2解析：放电时.是原电池.N作正极.A不正确；放电时.正、负极均消耗硫酸.c(H2SO4)减小.B不正确；充电时阳极发生氧化反应.电极反应式为PbSO42e2H2O=PbO2SO424H.C不正确；充电时.若N连电源正极.则该极为阳极.电极反应产物为PbO2.D正确。答案：D4目前科学家已开发出一种新型燃料电池固体氧化物电池.该电池用辛烷(C8H18)作燃料.电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传递氧离子.下列说法正确的是()A电池工作时.氧气发生氧化反应B电池负极的电极反应：O22H2O4e=4OHC电池负极的电极反应：C8H1825O250e=8CO29H2OD若消耗的O2为11.2 L(标准状况).则电池中有1 mol电子发生转移解析：该电池工作时.正极上氧气得电子发生还原反应.A项错误；负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应.电极反应式为C8H1825O250e=8CO29H2O.B项错误.C项正确；标准状况下11.2 L氧气的物质的量为0.5 mol.根据O24e=2O2.当消耗0.5 mol氧气转移电子的物质的量为氧气的4倍.所以转移电子的物质的量为2 mol.D项错误。答案：C5乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂.在200 左右时供电.电池总反应式为C2H5OH3O2=2CO23H2O.电池示意图如图所示.下列说法中正确的是()A电池工作时.质子向电池的负极迁移B电池工作时.电流由b极沿导线流向a极Ca极上发生的电极反应是C2H5OH3H2O12e=2CO212HDb极上发生的电极反应是2H2OO24e=4OH解析：通入乙醇的一极(a极)为负极.发生氧化反应；通入氧气的一极(b极)为正极.发生还原反应.电池工作时.阳离子(质子)向电池的正极迁移.A项不正确；电流方向与电子流向相反.电流由b极沿导线流向a极.B项正确；a极上乙醇应该失电子被氧化.C项不正确；因为电池中使用的是磺酸类质子溶剂.所以电极反应式中不能出现OH.D项不正确。答案：B6熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600700).具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是()A电池工作时.熔融碳酸盐只起到导电的作用B负极反应式为H22eCO32=CO2H2OC该电池可利用工厂中排出的CO2.减少温室气体的排放D电池工作时.外电路中流过0.2 mol电子.消耗3.2 g O2解析：根据图示.在氢氧熔融碳酸盐燃料电池中.通入氢气的电极为负极.负极发生氧化反应.电极反应式为H22eCO32=CO2H2O.通入氧气的电极为正极.正极发生还原反应.电极反应式为O22CO24e=2CO32.总反应为：2H2O2=2H2O。A. 根据上述分析.电池工作时.熔融碳酸盐参与了电极反应.故A错误；B. 负极发生氧化反应.电极反应式为H22eCO32=CO2H2O.故B正确；C.根据总反应.该电池工作时没有消耗二氧化碳.不能减少温室气体的排放.故C错误；D.电池工作时.外电路中流过0.2 mol电子.消耗0.05 mol氧气.质量为1.6 g O2.故D错误。答案：B7(20xx年四川省市期末)金属(M)空气电池的工作原理如图所示.下列说法不正确的是()A金属M作电池负极BM2移向金属(M)电极C正极的电极反应为O24e2H2O=4OHD电池反应为2MO22H2O=2M(OH)2解析：M失去电子作负极.A正确；原电池中阳离子向正极移动.则M2移向正极.金属(M)电极是负极.B错误；正极上氧气得到电子.则正极的电极反应O24e2H2O=4OH.C正确；M失去电子、氧气得到电子.则电池反应为2MO22H2O=2M(OH)2.D正确。答案：B8(20xx年四川省市期末)某原电池装置如图所示.电池总反应为2AgCl2=2AgCl。下列说法正确的是()A正极反应为AgCle=AgClB负极反应为Age=AgC放电时.交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成D当电路中转移0.01 mol e时.交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子解析：A.该原电池正极的电极反应式是Cl22e=2Cl.故A错误；根据电池总反应为2AgCl2=2AgCl 知负极电极反应式为AgeCl=AgCl.故B 错误；Ag在左侧.所以在左侧生成白色沉淀.故C错误；参加电极反应的是Cl2和Ag.左侧溶液发生的电极反应式是：AgeCl=AgCl.当电路中转移0.01 mol电子时.Cl减少0.01 mol.同时有0.01 mol的H移向右侧.故离子共减少0.02 mol.故D正确。答案：D9(1)美国“阿波罗”宇宙飞船中使用的氢氧燃料电池.其构造如图所示：KOH作电解质.其反应为：2H2O2=2H2O.则负极通入的是_.电极反应式为：_；正极通入的是_.电极反应式为：_。(2)如果KOH改为稀H2SO4作电解质.则电极反应式为：负极_.正极_。(3)如把H2改为CH4.KOH作电解质.则电极反应式为：负极_.正极_。解析：根据原电池的原理.负极发生氧化反应.电子流出；正极发生还原反应.电子流入；燃料电池的燃料为负极.氧化剂为正极。(1)KOH作电解质.则负极通入的是H2.因为电解质溶液显碱性.所以氢气失去电子变成H后将与OH结合生成水.电极反应为2H24OH4e=4H2O。正极通入的是O2.氧气得到电子变成O2后将与H2O结合生成OH.电极反应为O22H2O4e=4OH。(2)稀H2SO4作电解质时.溶液显酸性.所以氧气得到电子变成O2后将与H结合生成水.正极反应为O24H4e=2H2O.负极反应为2H24e=4H。(3)把H2改为CH4.KOH作电解质.则负极通入的是CH4.因为电解质溶液显碱性.所以甲烷失去电子后将与OH反应生成水和CO32.利用反应前后电荷守恒.配平负极反应为CH410OH8e=CO327H2O。答案：(1)H22H24OH4e=4H2OO2O22H2O4e=4OH(2)2H24e=4HO24H4e=2H2O(3)CH410OH8e=CO327H2O2O24H2O8e=8OH提高训练10(20xx年云南省红河州高三检测)某电池以Na2FeO4和Zn为电极材料.NaOH溶液为电解质溶液.下列说法正确的是()A该电池放电过程中电解质溶液浓度减小B正极反应式为2FeO4210H6e=Fe2O35H2OC电池工作时OH向负极迁移DZn为电池的正极解析：该电池总方程式为3Zn2Na2FeO48H2O=3Zn(OH)22Fe(OH)34NaOH.生成NaOH.则该电池放电过程中电解质溶液浓度增大.故A错误；因电解质溶液为NaOH.呈碱性.则正极电极方程式为2FeO426e8H2O=2Fe(OH)310OH.故B错误；原电池在工作时阴离子OH向负极迁移.故C正确；根据化合价升降判断.Zn化合价只能上升.则为负极材料.故D错误。答案：C11查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理.在酸性环境中.理论上乙醇可以被完全氧化为CO2.但实际乙醇被氧化为X.其中一个电极的反应式为CH3CH2OH2e=X2H。下列说法中正确的是()A电池内部H由正极向负极移动B另一极的电极反应式为O24e2H2O=4OHC乙醇在正极发生反应.电子经过外电路流向负极D电池总反应式为2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O解析：根据原电池工作原理、反应规律及质量守恒等.可以确定乙醇作原电池的负极.正极反应式为O24H4e=2H2O.物质X的分子式为C2H4O.是乙醇被氧化的产物.为CH3CHO.则电池的总反应式为2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O；工作过程中负极产生H.正极消耗H.所以.H应由负极向正极移动；外电路中的电子应由负极流出.正极流入。答案：D12(20xx年辽宁省沈阳市实验中学期中)图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸.图2是新型氢氧燃料电池.则下列说法中不正确的是()A图2电池放电过程中.O2从B极区向A极区迁移B图2电池负极区的电极反应为H22eO2=H2OC若用氯化钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸.用导线将a、b直接相连.则铅笔芯C点先变红后褪色D图1的铅笔为正极解析：图2是氢氧燃料电池.燃料电池放电过程中.通燃料气体的A极是负极.通氧气的B极是正极.O2从正极区(B)向负极区(A)迁移.故A正确；图2是氢氧燃料电池.燃料电池放电规律是：通燃料气体的A极为负极.燃料在该极失电子.通氧气的B极是正极.氧气在该极得电子.所以负极区的电极反应为H22eO2=H2O.故B正确；若用氯化钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸.用导线将a、b直接相连.则锌电极为负极.锌失电子.铅笔芯为正极.水电离的氢离子得电子.在该极生成大量的氢氧化钠.能使酚酞变红色.故C错误；用导线将a、b直接相连.则锌电极为负极.锌失电子.铅笔芯为正极.氧气得电子.故D正确。答案：C13. (20xx年河南省联考)一种碱性“二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”具有启动快、能量密度高、效率高等优点.其电池总反应为：CH3OCH33O24OH=2CO325H2O.下列说法不正确的是()A电池正极可用多孔碳材料制成B电池负极发生的反应为：CH3OCH312e3H2O=2CO3212HC理论上.1 mol二甲醚放电量是1 mol甲醇放电量的2倍D电池工作时.OH向电池负极迁移解析：多孔碳是碳单质.是一种具有不同孔结构的碳素材料.可用作氢氧燃料电池的电极材料.选项A正确；根据电池总反应式可知电解质溶液呈碱性.负极电极反应为CH3OCH312e12OH=2CO326H2O.选项B不正确；每1 mol的二甲醚(CH3OCH3)燃烧会转移电子的物质的量为12mol；1mol的甲醇反应会转移电子6 mol.故做为燃料电池理论上.1 mol二甲醚放电量是1 mol甲醇放电量的2倍.选项C正确；电池工作时.阴离子向电池的负极迁移.即OH向电池负极迁移.选项D正确。答案：B14.LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳.电解液是LiAlCl4SOCl2.电池的总反应可表示为4Li2SOCl2=4LiClSSO2。(1)电池正极发生的电极反应为_。(2)SOCl2易挥发.实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2.有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中.实验现象是_.反应的化学方程式为_。.熔融盐燃料电池具有高的发电效率.因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3为电解质.以丁烷为燃料.以空气为氧化剂.以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。(3)该燃料电池负极电极反应式为_。(4)该燃料电池正极电极反应式为_。解析：(1)原电池的负极发生氧化反应.电极反应式为4Li4e4Cl=4LiCl.则正极的电极反应式用总反应方程式减去负极反应得2SOCl24e=4ClSSO2。(2)用NaOH溶液吸收SOCl2.有Na2SO3和NaCl生成.说明反应过程中S元素的化合价仍是4价.未发生氧化还原反应.所以SOCl2与水反应的产物是二氧化硫与氯化氢.氯化氢与水结合形成白雾.则实验现象是出现白雾.有刺激性气味气体生成；化学方程式为SOCl2H2O=SO22HCl。(3)燃料电池的负极发生氧化反应.所以丁烷在负极发生氧化反应.失去电子.因为熔融的K2CO3为电解质.所以生成二氧化碳和水.电极反应式为C4H1013CO3226e=17CO25H2O。(4)正极是氧气发生还原反应.并与二氧化碳结合生成碳酸根离子.电极反应式为O22CO24e=2CO32。答案：(1)2SOCl24e=4ClSSO2(2)出现白雾.有刺激性气体生成SOCl2H2O=SO22HCl(3)C4H1013CO3226e=17CO25H2O(4)O22CO24e=2CO3215航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源.燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置.它可直接将化学能转化为电能.我国发射的“神舟”五号载人飞船是采用先进的甲烷电池为电能来源的.该电池以KOH溶液为电解质.其总反应的化学方程式为：CH42O22OH=CO323H2O。(1)负极上的电极反应为_。(2)消耗标准状况下的5.6 L O2时.有_mol电子发生转移。(3)开始放电时.正极附近溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：(1)根据总的化学方程式知CH4CO32.C元素的化合价由44.则有CH48eCO32.根据电荷守恒.左边应配10个OH.最后根据质量守