高中化学选择性必修一 4.1 原电池的工作原理 第二课时 化学电源 基础练习_第1页
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1、第二课时 化学电源同步基础练习题1.关于铅蓄电池的说法中正确的是 ( )A.在放电时,正极发生的反应是:Pb+SO42-=PbSO4+2e-B.在放电时,该电池的负极材料是铅板 C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小 D.在充电时,阳极发生的反应是:PbSO4+2e-=Pb+ SO42-2.爱迪生蓄电池在充电和放电时发生的反应为Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列对该蓄电池的推断错误的是( )放电时,Fe参与负极反应,NiO2参与正极反应放电时,电解质溶液中的阴离子向正极移动放电时,负极上的电极反应式为Fe+2H2O-2e-=Fe(OH)2+2H+ 该蓄电池的电极必须

2、浸入某种碱性电解质溶液中A. B. C. D.3.镍-镉电池是一种可充电的“干电池”,使用寿命长达1015年。其总反应为Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2。下列说法不正确的是( )A.放电时,负极发生了氧化反应,反应为Cd+2OH-+2e-=Cd(OH)2B.放电时,正极反应为NiO(OH)+H2O +e- = Ni(OH)2- +OH-C.电池工作时,负极区pH增大,正极区pH减小D.该电池充电时将电能转化为化学能4.如图是甲醇燃料电池的结构示意图,甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为2CH3OH

3、+3O2=2CO2+4H2O。下列说法不正确的是 ( )A.左电极为电池的负极,a处通入的物质是甲醇B.正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-C.负极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+D.该电池提供1mole-,消耗氧气0.25mol5.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,锰是正极,锌是负极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.铅酸蓄电池中,正极板上覆盖的是PbO2 6.下列电池工作时,O2在正极放电的是( )7.铅酸蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为H2SO4溶液,工作时的电池反应式为Pb+PbO2

4、+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,下列结论正确的是( )A.Pb为正极被氧化 B.溶液的pH不断减小C.SO42-只向PbO2处移动 D.电解质溶液的pH不断增大8.碱性电池具有容量大,放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)。下列说法错误的是( )A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 D.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减少6.5g9.一种新型燃料电池,

5、一极通入气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是( )A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极B.通入丁烷的一极是正极,电极反应为2C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2OC.通入空气的一极是负极,电极反应为O2+4e-=2O2-D.电池的总反应式2C4H10+13O2=8CO2+10H2O10.下列说法错误的是( )A.依据原电池的原理设计出了化学电源B.原电池是化学电源的雏形C.判断电池的正负极只需看其正负极材料的活泼性D.氧化还原反应所释放的化学能,是化学电源的能量来源11.微型纽扣

6、电池在现代生活中有广泛应用。有一种锌银电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质为KOH,电极反应式为Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2,Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。根据电极反应式,判断下列叙述中正确的是( )A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH增大B.在使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应D.Zn是负极,Ag2O是正极12.普通锌锰干电池的简图如图所示,它是用锌皮制成的锌筒作电极,中央插一根碳棒,碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用氯化锌、氯化

7、铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作时的总反应为Zn+2NH4+2MnO2=Zn(NH3)22+Mn2O3+H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是( )A.当该电池电压逐渐下降后,利用电解原理能重新充电复原B.电池负极反应式为2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+ H2OC.原电池工作时,电子从负极通过外电路流向正极D.外电路中每通过0.1mol电子,锌的质量理论上减小6.5g13.某干电池的工作原理如图所示,总反应式为:Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2,下列说法正确的是( )A.石墨为电池的负极B.电池工作时NH4+被氧化C.实现了电能向化学能转化D.电子由Z

8、n电极经外电路流向石墨 14.(双选)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该项燃料电池说法正确的是( )A.在熔融电解质中,O2-移向正极 B.电池总反应式是:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O C.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e-=2O2- D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O15.锂电池作为最主要的便携式能量电源,影响着我们生活的方方面面。锂-空气电池放电的工作原金属锂解理如图所示。下列叙述正确的是( )A.电

9、池放电时负极电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH- B.放电时电子由B极向A极移动 C.电解液a,b之间可采用阴离子交换膜 D.电解液b可能为稀LiOH溶液 16.下面是几种常见的化学电源示意图,有关说法不正确的( )A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B.干电池在长时间使用后,锌筒被破坏C.铅蓄电池工作过程中,每通过2mol电子,负极质量减轻207gD.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源17.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+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)

10、2。有关该电池的说法正确的是( ) A. 放电时,正极反应为NiO(OH)+H2O +e- = Ni(OH)2- +OH-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18.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是( )A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气C.电池反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应为O2+4e-+2H2O=4OH

11、-19.燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾溶液作为电解质溶液。完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:(1)甲烷与氧气反应的化学方程式为 (2)已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10H-8e-=CO32-+7H2O,这个电极是燃料电池的 (填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为 (3)随着电池不断放电,电解质溶液的碱性 (填 “增大”“减小”或“不变”)。 (4)通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率 (填“大于”“小于”或“等于”)甲烷燃烧

12、的能量利用率。 20.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。该电池的负极材料是 ,电池工作时,电子流向 (填“正极”或“负极”)。若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的反应,其主要原因是 (2)铅酸蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为硫酸。该电池总反应式为Pb+ PbO2 +2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O请根据上述情况判断:该蓄电池放电时,电解质溶液中阴离子移向 (填“正极”或“负极”);正极附近溶液的酸性 (填“增强”“减弱”或“不变”

13、);放电时,负极的电极反应式为 (3)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅酸蓄电池。若电解质为KOH溶液,则氢氧燃料电池的负极反应式为 。该电池工作时,外电路每流过2mole-,消耗标准状况下氧气 L21.原电池是化学对人类的一项重大贡献。(1)如图是甲烷燃料电池原理示意图,回答下列问题:电池的负极是 (填“a”或“b”)电极,该极的电极反应式为 电池工作一段时间后电解质溶液的pH (填 “增大”、“减小”或“不变”)。(2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率,因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,

14、制得在650下工作的燃料电池。请完成有关的电池反应式:负极反应式:2CO+2CO32-4e-=4CO2; 正极反应式: 总电池反应式: 22.“神舟九号”飞船的电源系统共有3种,分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。(1)飞船在光照区运行时,太阳能电池帆板将 能转化为 能,除供给飞船使用外,多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为 Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2 +2Ni(OH)2 充电时,阳极的电极反应式为 ;当飞船运行到阴影区时,镉镍蓄电池开始为飞船供电,此时负极附近溶液的碱性 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)紧急状况下,应急电池会自动启动,工作原理为Z

15、n+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2,负极的电极反应式为 第二课时 化学电源同步基础练习题解析版1.关于铅蓄电池的说法中正确的是 ( )A.在放电时,正极发生的反应是:Pb+SO42-=PbSO4+2e-B.在放电时,该电池的负极材料是铅板 C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小 D.在充电时,阳极发生的反应是:PbSO4+2e-=Pb+ SO42-解析:A项中电池放电时正极应发生还原反应,电极反应为:PbO2+4H+2e-+SO42-=PbSO4+2H2O;C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大;D项中电池充电时阳极应发生氧化反应。答案:B2.爱迪生蓄电池在充电和放电时发生的反应为Fe

16、+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列对该蓄电池的推断错误的是( )放电时,Fe参与负极反应,NiO2参与正极反应放电时,电解质溶液中的阴离子向正极移动放电时,负极上的电极反应式为Fe+2H2O-2e-=Fe(OH)2+2H+ 该蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中A. B. C. D.解析:Fe元素化合价由0价变为+2价、Ni元素化合价由+4价变为+2价,则Fe参与负极反应,NiO2参与正极反应,正确;放电时,电解质溶液中的阴离子向负极方向移动,阳离子向正极移动,错误;放电时,负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2,错误;由方程式

17、可知此电池为碱性电池,反应方程式时不能出现H+,只能浸在碱性电解质溶液中,正确。答案:B3.镍-镉电池是一种可充电的“干电池”,使用寿命长达1015年。其总反应为Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2。下列说法不正确的是( )A.放电时,负极发生了氧化反应,反应为Cd+2OH-+2e-=Cd(OH)2B.放电时,正极反应为NiO(OH)+H2O +e- = Ni(OH)2- +OH-C.电池工作时,负极区pH增大,正极区pH减小D.该电池充电时将电能转化为化学能解析:由电池总反应可知:放电时负极反应式为Cd+2OH-2e-=Cd(OH)2,负极区OH-浓度减小,pH减

18、小;放电时正极反应式为 NiOOH(s)+H2O+e-=Ni(OH)2(s)+OH-,正极区OH-浓度增大,pH增大;二次电池放电时化学能转化为电能,充电时电能转化为化学能。答案:C4.如图是甲醇燃料电池的结构示意图,甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。下列说法不正确的是 ( )A.左电极为电池的负极,a处通入的物质是甲醇B.正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-C.负极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+D.该电池提供1mole-,消耗氧气0.25mol解析:负极反

19、应式为2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+,正极反应式为3O2+12e-+12H+ =6H2O;根据电子流向,可以判断a处通甲醇,b处通O2;当电池提供1mol电子时,消耗O2为13/12mol=0.25mol。答案:B5.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,锰是正极,锌是负极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.铅酸蓄电池中,正极板上覆盖的是PbO2 解析:手机上用的锂离子电池可反复充电,属于二次电池,A项正确;锌锰干电池中,锌是负极,二氧化锰是正极,B项不正确;甲醇燃料电池能将化学能转化为电能,C项正确;铅酸蓄电池

20、中,铅作负极,二氧化铅作正极,D项正确。答案:B6.下列电池工作时,O2在正极放电的是( )解析:A项正极上放电的为NH4+,错误;B项H2在负极发生氧化反应,O2在正极发生还原反应,正确;C项正极上放电的为PbO2,错误;D项电解质溶液为KOH溶液时,正极上放电的为NiO(OH),D错误。答案:B7.铅酸蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为H2SO4溶液,工作时的电池反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,下列结论正确的是( )A.Pb为正极被氧化 B.溶液的pH不断减小C.SO42-只向PbO2处移动 D.电解质溶液的pH不断增大解析:由化合价变化可知Pb是

21、负极被氧化,A项错误;由总反应式可看出H2SO4不断被消耗,溶液pH不断增大,B项错误,D项正确;该电池工作时,SO42-等阴离子向负极移动,由于PbO2是正极,Pb是负极,即SO42-向Pb电极移动,C项错误。答案:D8.碱性电池具有容量大,放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)。下列说法错误的是( )A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 D.外电路中每通过0.2mol电

22、子,锌的质量理论上减少6.5g解析:总反Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)中锌元素被氧化,可判断Zn为负极,A项正确;根据总反应和化合价变化可写出正极反应为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-,B项正确;电子从负极流出经外电路流向正极,C项错误,当外电路中通过0.2mol电子,参加反应的锌理论上为0.1mol,其质量减少6.5g,D项正确。答案:C9.一种新型燃料电池,一极通入气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是( )A.在熔融电解质中,O2-由负极移

23、向正极B.通入丁烷的一极是正极,电极反应为2C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2OC.通入空气的一极是负极,电极反应为O2+4e-=2O2-D.电池的总反应式2C4H10+13O2=8CO2+10H2O解析:燃料电池中,通入丁烷的电极为极,通入空气的电极为正极。原电池中,O2-等阴离子向负极移动,A项错误;丁烷在负极发生氧化反应,其电极反应式为2C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2O,B项错误;正极是O2得电子被还原为O2-,其电极反应式为O2+4e-=2O2-,C项错误;电池总反应与丁烷燃烧的化学方程式相同,均为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,D项正

24、确。答案:D10.下列说法错误的是( )A.依据原电池的原理设计出了化学电源B.原电池是化学电源的雏形C.判断电池的正负极只需看其正负极材料的活泼性D.氧化还原反应所释放的化学能,是化学电源的能量来源解析:判断电池的正负极不仅与电极材料有关,还与电解质溶液有关误;电子是从负极沿导线流向正极,故B错误。答案:C11.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种锌银电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质为KOH,电极反应式为Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2,Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。根据电极反应式,判断下列叙述中正确的是( )A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH增大B.在使

25、用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应D.Zn是负极,Ag2O是正极解析:根据原电池原理:负极失去电子发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应,可以判断该原电池中Zn为负极,Ag2O为正极;根据电极反应可以得知负极区溶液的pH减小,故A、C错。电子是从负极沿导线流向正极,故B错误。答案:D12.普通锌锰干电池的简图如图所示,它是用锌皮制成的锌筒作电极,中央插一根碳棒,碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作时的总反应为Z

26、n+2NH4+2MnO2=Zn(NH3)22+Mn2O3+H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是( )A.当该电池电压逐渐下降后,利用电解原理能重新充电复原B.电池负极反应式为2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+ H2OC.原电池工作时,电子从负极通过外电路流向正极D.外电路中每通过0.1mol电子,锌的质量理论上减小6.5g解析:普通锌锰干电池是一次电池,不能充电复原,A项错误;根据原电池工作原理,负极失电子,B项错误;由负极的电极反应式可知,每通过0.1mol电子,消耗锌的质量是65gmol10. 1 mol/2=3.25g,D项错误。答案:C13.某干电池的工作原理如

27、图所示,总反应式为:Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2,下列说法正确的是( )A.石墨为电池的负极B.电池工作时NH4+被氧化C.实现了电能向化学能转化D.电子由Zn电极经外电路流向石墨 解析:根据电池反应式知,Zn易失电子作负极,则石墨作正极,A错误;放电时,铵根离子得电子发生还原应,被还原,B错误;该装置是原电池,将化学能转化为电能,C错误;放电时,电子从负极Zn沿导线流向正极石墨,D正确。答案:D14.(双选)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该项燃料电池说法正确的是( )A.

28、在熔融电解质中,O2-移向正极 B.电池总反应式是:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O C.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e-=2O2- D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O解析:该电池是以丁烷的燃烧设计成的燃料电池,反应总方程式就是丁烷的燃烧方程式。在燃料电池中可燃物一般是还原剂,在电池中的负极上发生反应。首先写出丁烷的燃烧方程式,然后写出O2得电子的电极方程式,总反应式与正极式相减即得负极方程式。在原电池中阴离子向负极移动A错误;在该氧化还原反应中丁烷是燃料,应该在负极上发生氧化反应,D错误;燃料电池总反应实质是一

29、个燃烧反应,而正极空气中氧气发生还原反应变为电解质的阴离子,B、C正确。答案:BC15.锂电池作为最主要的便携式能量电源,影响着我们生活的方方面面。锂-空气电池放电的工作原金属锂解理如图所示。下列叙述正确的是( )A.电池放电时负极电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH- B.放电时电子由B极向A极移动 C.电解液a,b之间可采用阴离子交换膜 D.电解液b可能为稀LiOH溶液 解析:原电池中锂作负极、失电子、发生氧化反应,B电极为原电池正极,氧气得到电子、发生还原反应,A错误;原电池放电时,电子由负极经过导线流向正极,即电子由A极向B极移动,B错误;锂是活泼金属,能与和水发生反应,所以该电

30、池放电时,电解液中Li+由锂电极迁移向B电极,离子交换膜应该为阳离子交换膜,C错误;Li在负极失电子生成Li+,Li+向正极移动,正极区Li+与氢氧根离子结合形成LiOH,由于阳离子交换膜的隔离作用,水分子不能通过交换膜,所以电解液b可能为稀LiOH溶液D正确。答案:D16.下面是几种常见的化学电源示意图,有关说法不正确的( )A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B.干电池在长时间使用后,锌筒被破坏C.铅蓄电池工作过程中,每通过2mol电子,负极质量减轻207gD.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析:在干电池中,Zn作负极,被氧化,B正确;C项忽略了硫酸铅在该极上析出,该

31、极质量应该增加而非减小;氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内,且工作的最终产物是水,故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源,D正确。答案:C17.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+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是( ) A. 放电时,正极反应为NiO(OH)+H2O +e- = Ni(OH)2- +OH-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:充电过程是电能转化为化学

32、能的过程,B项错误;放电时负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,附近溶液的碱性减弱,因Cd2+结合了溶液中的OH-,同时溶液中的OH-向负极移动,C、D项错误。答案:A18.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是( )A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气C.电池反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应为O2+4e-+2H2O=4OH-解析:在原电池中,电解质溶液中的离子应向正极

33、移动,A错;每消耗1molO2,转移4mol电子,若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗2.24LO2,B错;根据题意,电解质溶液呈酸性,正极的电极反应为O2+4H+4e-=2H2O,D错。答案:C19.燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾溶液作为电解质溶液。完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:(1)甲烷与氧气反应的化学方程式为 (2)已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10H-8e-=CO32-+7H2O,这个电极是燃料电池的 (填“正极”或“

34、负极”),另一个电极上的电极反应式为 (3)随着电池不断放电,电解质溶液的碱性 (填 “增大”“减小”或“不变”)。 (4)通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率 (填“大于”“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。 参考答案:(1)CH4+2O2CO2+2H2O(2)负极 2O2+4H2O+8e-=8OH-(3)减小(4)大于解析:(1)可燃性气体甲烷,与氧气反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。(2)电极反应CH4+10H-8e-=CO32-+7H2O中,CH4失电子发生氧化反应,为燃料电池的负极;另一电极上O2得电子,发生还原反应,其电极反应式为2O2+4H2O+8e-=8O

35、H-。(3)根据总反应式可知随着电池不断放电,KOH溶液浓度逐渐减小,即电解质溶液的碱性逐渐减小(4)甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率。20.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。该电池的负极材料是 ,电池工作时,电子流向 (填“正极”或“负极”)。若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的反应,其主要原因是 (2)铅酸蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为硫酸。该电池总反应式为Pb+ PbO2 +2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O

36、请根据上述情况判断:该蓄电池放电时,电解质溶液中阴离子移向 (填“正极”或“负极”);正极附近溶液的酸性 (填“增强”“减弱”或“不变”);放电时,负极的电极反应式为 (3)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅酸蓄电池。若电解质为KOH溶液,则氢氧燃料电池的负极反应式为 。该电池工作时,外电路每流过2mole-,消耗标准状况下氧气 L参考答案:(1)Zn(或锌) 正极 Zn与Cu2+反应生成Cu,Zn与Cu构成原电池,加快反应速率(2)负极 减弱 Pb-2e-+SO42-=PbSO4(3)H2-2e-+2OH-=2H2O(或2H2-4e-+4OH-=4H2O) 11.2解析:(

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