24秋-25春人教版化学选择性必修1 课后素养评价17

课后素养评价(十七)知识点1一次电池和二次电池1．电子表和电子计算器的电源通常用微型银-锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应为Ag2O＋H2O＋Zn=Zn(OH)2＋2Ag。下列说法正确的是()A．Ag2O是正极，Zn是负极B．锌极上发生的电极反应为Zn－2e－=Zn2＋C．工作时，电池负极区溶液pH增大D．工作时，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极A解析：根据总反应可知，Zn失去电子发生氧化反应，为负极，Ag2O得到电子发生还原反应，为正极，A项正确；负极Zn失去电子生成Zn2＋，会与溶液中的OH―结合，因此锌极上的电极反应为Zn＋2OH―－2e－=Zn(OH)2，B项错误；负极区Zn2＋与OH―结合，溶液中OH―浓度减小，pH减小，C项错误；该电池工作时，电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，D项错误。2．三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO，强碱性3D-Zn-NiOOH二次电池结构如图所示，放电时电池反应为Zn＋2NiOOH＋H2O=ZnO＋2Ni(OH)2。下列说法正确的是()A．放电时正极反应为NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－B．充电时导电线圈应与外接直流电源的负极相连C．放电时电解质溶液的碱性减弱D．放电时每沉积0.1molZnO，有0.1molOH－通过隔膜A解析：由图可知，放电时三维多孔海绵状Zn为原电池的负极，电极反应为Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，导电线圈为正极，电极反应为NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－，A正确；充电时，导电线圈与外接直流电源的正极相连，B错误；由放电时电池反应可知，强碱性溶液中水的量减少，则溶液中c(OH－)增大，电解质溶液的碱性增强，C错误；放电时每沉积0.1molZnO转移0.2mole－，有0.2molOH－通过隔膜，D错误。知识点2燃料电池3．固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆-氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是()A．有O2参加反应的电极a为电池的负极B．多孔电极b的电极反应为H2＋O2－＋2e－=H2OC．多孔电极a的电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．该电池的总反应为2H2＋O2=2H2OD解析：多孔电极b上通入H2，电子从多孔电极b流向多孔电极a，所以多孔电极b为负极，H2在该极发生氧化反应；多孔电极a为正极，O2在该极发生还原反应，A错误；负极的电极反应为H2＋O2－－2e－=H2O，B错误；正极的电极反应为O2＋4e－=2O2－，C错误；电池总反应为2H2＋O2=2H2O，D正确。4．甲醇燃料电池的结构示意图如图所示，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()(提示：质子交换膜只允许H＋通过)A．左电极为电池的负极，a处通入的物质是甲醇B．正极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．负极反应为CH3OH＋H2O－6e－=CO2↑＋6H＋D．该电池提供1mole－，消耗氧气0.25molB解析：根据电子流向或H＋的移动方向，可以判断a处通甲醇，b处通O2，A说法正确；负极反应为2CH3OH＋2H2O－12e－=2CO2↑＋12H＋，正极反应为3O2＋12H＋＋12e－=6H2O，B说法错误，C说法正确；当电池提供1mol电子时，消耗O2为1×eq\f(3,12)mol＝0.25mol，D说法正确。5．(2023·辽宁卷)某低成本储能电池原理如图所示。下列说法正确的是()A．放电时负极质量减小B．储能过程中电能转变为化学能C．放电时右侧H＋通过质子交换膜移向左侧D．充电总反应：Pb＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe3＋=PbSO4＋2Fe2＋B解析：放电时，负极发生反应Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4，正极发生反应Fe3＋＋e－=Fe2＋，总反应为Pb＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe3＋=PbSO4＋2Fe2＋。由上述分析可知，放电时，负极由Pb变为PbSO4，电极质量增加，A错误；储能过程为充电过程，充电过程中电能转化为化学能，B正确；放电时，阳离子向电池正极移动，故放电时左侧H＋通过质子交换膜移向右侧，C错误；可充电电池的充电过程与放电过程相反，充电过程的总反应为PbSO4＋2Fe2＋=Pb＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe3＋，D错误。6．(双选)金属(M)-空气电池(如图所示)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应为4M＋nO2＋2nH2O=4M(OH)n。下列说法不正确的是(电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能)()A．比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池，Mg-空气电池的理论比能量最高B．为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜C．电池放电过程的正极反应：O2＋4H＋＋4e－=2H2OD．多孔电极可增大电极与电解质溶液的接触面积，有利于O2扩散至电极表面AC解析：提供1mol电子时，消耗Mg、Al、Zn的质量分别为12g、9g和32.5g，则Al-空气电池的理论比能量最高，A错误；Mg2＋与OH－反应生成Mg(OH)2沉淀，故为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜，阻止OH－移向负极，B正确；多孔电极是正极，空气中O2通入正极发生还原反应，电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C错误；多孔电极的表面积大，可增大电极与电解质溶液的接触面积，有利于O2扩散至电极表面，D正确。7．(1)某公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如下图所示。下列有关说法正确的是________(填字母序号)。a．电池工作时，Na＋向负极移动b．电子由电极2经外电路流向电极1c．电池总反应为4NH3＋3O2=2N2＋6H2Od．电极2发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O(2)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构示意图如图所示。①B为生物燃料电池的________极，其电极反应为___________________________________________________________________________________________。②在电池反应中每消耗1mol氧气，理论上生成标准状况下CO2________L。③该电池________(填“能”或“不能”)在高温下工作。解析：(1)电池工作时，Na＋向正极移动，a错误；电极1上氨失去电子被氧化，是负极，电极2是正极，故电子由电极1沿着导线流向电极2，b错误；该燃料电池的总反应是氨被氧气氧化的反应，故电池总反应为4NH3＋3O2=2N2＋6H2O，c正确；电极2上氧气得电子被还原，产生氢氧根离子，发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，d错误。(2)①B上葡萄糖被氧化生成二氧化碳，故B为生物燃料电池的负极，其电极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋。②