化学电源练习题答案

其次节化学电源练习题

一、选择题

1.以下有关电池的说法不正确的选项是（）

A.手机上用的锂离子电池属于二次电池

B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能

D.锌镒干电池中，锌电极是负极

答案：B

点拨：二次电池，即可充电电池，所以A项对。B中，在原电

池中，活泼金属Zn是负极，负极失电子发生氧化反响，因此电子的

流向是由负极（锌电极）流向正极（铜电极），B项错。

2.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各种各样电池的

创建是化学对人类的一项重大奉献。以下有关电池的表达正确的选项

是（）

A.锌镒干电池工作一段时间后碳棒变细

B.氢氧燃料电池可将热能干脆转变为电能

C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化

D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅

答案：C

点拨：因为锌镒干电池中锌棒为负极，锌棒变细，碳棒不变，A

错；原电池是将化学能干脆转变为电能，B错；氢氧燃料电池负极反

响为H2—2e—=2H+,C正确；太阳能电池采纳硅材料制作，D错。

3.利用生活中常见的材料可以制作出一些有实际应用价值的装

置来，如废铝罐和碳棒、食盐水等材料制作用于驱动玩具的电池。上

述电池工作时，有关说法正确的选项是（）

A.铝罐将渐渐被腐蚀

2

B.碳棒上发生的反响为：O2+4e-=2O"

C.碳棒应与玩具电机的负极相连

D.该电池工作一段时间后碳棒的质量会减轻

答案：A

点拨：该电池的负极是AI,工作时铝将被腐蚀，A对；正极上

。2得电子，但不会形成B错；碳棒是该电池的正极，与玩具电

机正极相连，C错；碳棒不参与反响，质量不会减轻，D错。

4.（2021•三明一中高二检测）氢锂电池的总反响式是H2+

放电

2NiO（OH）2Ni（OH）2o依据此反响推断，以下表达中不正确

充电

的选项是（）

A.电池放电时，银元素被氧化

B.电池充电时，氢元素被复原

C.电池放电时，银元素被复原

D.电池放电时，出在负极放电

答案：A

点拨：电池放电时，Ni元素化合价降低被复原，A错，C对；

充电时，H元素化合价从+1-0,化合价降低，被复原，B对；放电

时，H元素化合价上升，在负极被氧化，D对。

5.微型锂碘电池可用于植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所

用的电源。这种电池中的电解质是固体电解质LiL其中的导电离子

是Io以下有关说法正确的选项是（）

A.正极反响：2Li—2e-=2Li+

B.负极反响：L+2「=2I一

C,总反响是：2Li+l2=2LiI

D.金属锂作正极

答案：C

点拨：该电池中Li的活泼性强，作负极，其反响为：2Li-2e-

+

=2Li,B、D均错。正极反响为：I2+2e=2F,A错。总反响

为2Li+L=2LiI,C正确。

6.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；

电解质是掺杂氧化忆（丫2。3）的氧化倍（Zr（）2）晶体，在熔融状态下能传

导。2一。以下对该燃料电池说法不正确的选项是（）

A.在熔融电解质中，。2一移向正极

B.电池的总反响是：2C4HIO+13O2=8CO2+10H2O

2

C.通入空气的一极是正极，电极反响为：O2+4e-=2O-

2

D.通入丁烷的一极是正极，电极反响为：C4Hio+130-26e-

=4COit+5H2O

答案：BC

点拨：该燃料电池中，02在正极得到电子变成。2一，所以O2-

应由正极移向负极，A项错；丁烷是复原剂，所以通入丁烷的一极应

是负极，D项错。

7.阿波罗号宇宙飞船上运用的氢氧燃料电池，其电池反响为：

2H2+O2=2H2O,电解质溶液为KOH溶液，反响保持在较高温度,

使水蒸发，那么以下表达中正确的选项是（）

A.此电池能发出蓝色火焰

B.七为正极，。2为负极

C.工作时，电解质溶液的pH不断减小

D.电极反响为：负极2H2+4OH一一4e-—4H2O;正极：02+

C.溶液中的OH一向负极移动

D.工作一段时间后应补充KOH

答案：B

点拨：该燃料电池正极发生复原反响，B不正确。依据题中电极

反响式知CH4发生氧化反响，通入CH4的电极为负极，A正确；原

电池工作时，电解质溶液中阴离子移向负极，C正确；该电池总反响

为CH4+2O2+2Oir=CO1+3H2。，工作时消耗KOH,D正确。

10.（2021•经典习题选萃）镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污

染，且镁电池放电时电压高而平稳，越来越成为人们研制绿色电池的

充电

关注焦点。其中一种镁充电电池的反响。为：MgJV103s4JrMg

放电

+Mo3s4

以下关于镁充电电池的说法错误的选项是（）

A.放电时，Mg2+向正极迁移

B.放电时的正极反响为：Mo3s于一一2xe-==Mo3s4

C.充电时，电池的负极接外电源的负极

D.放电时，负极反响为：Mg—2e-=Mg2+

答案：B

点拨：放电时正极得电子，发生复原反响，电极反响式为Mo3s4

+2xe"=M03S^-,B项错。原电池工作时，电池内部阳离子移向正

极，A正确。负极放电时失电子被氧化，D正确。充电时得电子被复

原，应与外接电源负极相连，C正确。

11.关于以下图所示的原电池，以下说法正确的选项是（）

A.电子从锌电极通过电流计流向铜电极

B.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移

C.锌电极发生复原反响，铜电极发生氧化反响

+

D.铜电极上发生的电极反响是2H+2e=H2t

答案：A

点拨：图示原电池中，Zn为负极发生氧化反响，Cu为正极发生

复原反响，故A项正确，C项错；原电池工作时，ZnSCh溶液中的

Zi>2+浓度增大，所以盐桥中的阴离子向ZnSCh溶液中迁移，B项错;

铜电极上发生的反响是Ci>2++2e-==Cii,D项错。

12.电动自行车由于敏捷、快捷、便利，已成为上班族的主要代

步工具，其电源常采纳铅蓄电池。反响原理为：

放电

Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(I)。

充电

依据此反响推断以下表达错误的选项是()

A.放电时负极反响为：Pb(s)+SOf(aq)-2e==PbSO4(s)

B.充电时与电源的正极相连的电极发生氧化反响

C.放电时，电解液的密度增大

D.充电时，电解液的pH减小

答案：C

点拨：铅蓄电池放电时负极发生氧化反响，且铅失去电子后生成

的铅离子与溶液中的硫酸根离子结合成硫酸铅，A正确；正极放电时

发生复原反响，充电时那么发生氧化反响，B正确；放电时，消耗硫

酸，电解质溶液密度减小，C不正确；充电时又生成硫酸，电解液的

pH减小，D正确。

13.美国海军海底战事中心与麻省理工高校共同胜利研制了用于

潜航器的镁一过氧化氢燃料电池系统。其工作原理如下图。以下说法

中错误的选项是（）

（海水+酸性儿。?）

A.电池的负极反响为：Mg-2e==Mg2+

B.电池工作时，H+向负极移动

C.电池工作一段时间后，溶液的pH增大

+2+

D.电池总反响是：Mg+H2O2+2H=Mg+2H2O

答案：B

点拨：该电池中镁为复原剂，作为负极，A对；电池工作时，阳

离子移向正极，B借；电池工作过程为Mg+H2O2+2H+=Mg2++

2H2O,该过程中不断消耗氢离子，溶液的pH增大，C、D对。

二、非选择题

14.氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH溶液,

试答复以下问题：

（1）通入氯气的电极是极（填“正〃或"负”），电极反响

式为：。

(2)参与铝的电极是极(填“正〃或"负”)，电极反响式

为：。

(3)电子从极流向极(填“Al〃或“CL”)。

答案：⑴正3C12+6e==6Cl"

(2)负2A1—6e-+8OH==2A1O7+4H2O

(3)A1Cl2

点拨：依据CL和Al的反响方程式：3cl2+2AI=2AlCb可知,

铝易失电子被氧化，为负极，但电解液为KOH溶液，故负极反响为：

-

2Al-6e+8OH=2AlOr+4H2O,CI2易得电子被复原，为正极，

电极反响为3Cl2+6e=6CFo在外电路中电子从负极(铝板)流出沿

导线流向正极(CL极)。

15.燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反响，将

反响产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶

液。完成以下关于甲烷(CH,燃料电池的填空：

(1)甲烷与氧气反响的化学方程式为：

(2)燃料电池的总反响式为CH4+201+2KOH=K2CO3+

3H2O,电池中有一极的电极反响式为CH4+10OH--8e==COr+

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响式为：

____________________________________________________O

(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")o

(4)通常状况下，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。

答案：⑴CH4+2O2=CO2+2H2O

(2)负极O2+2H2O+4e--4Oir

(3)减小(4)大于

点拨：燃料电池和原电池一样，氧化复原反响中的复原剂作为负

极，反响为CM+IOOH——8e-==CO1+7H2O;氧化剂作为正极，

电极反响式为O2+2H2O+4e-=4OH~；由电池反响式可知反响过

程中消耗氢氧化钾，因此，随着电池不断放电，电解质溶液的碱性将

减弱；燃料电池的能量利用率(80%)比燃料燃烧的能量利用率(30%)

高。

16.(2021・试题调研)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有

一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶

液，电极反响为：Zn+2OH--2e==ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e

-=2Ag+2OH~

Zn粉

浸有

KOH溶

液的隔板

Ag?O粉

依据上述反响式，做以下题目。

⑴推断以下表达中正确的选项是_______O

A.在运用过程中，电解质KOH被不断消耗

B.运用过程中，电子由AgzO极经外电路流向Zn极

C.Zn是负极，AgzO是正极

D.Zn电极发生复原反响，Ag2O电极发生氧化反响

⑵写出电池的总反响式：__________________________________

(3)运用时，负极区的pH(填"增大”、”减小〃或“不

变"，下同)，正极区的pH,电解质溶液的pHo

答案：(1)C(2)Zn+Ag2O=ZnO+2Ag

(3)减小增大不变

点拨：(1)由两电极反响相加得电池总反响式：Zn+Ag2O=ZnO

+2Ag,由总反响式知，在运用过程中KOH不被消耗，A错；由电

极反响式，可知Zn是负极，发生氧化反响，AgzO是正极，发生复

原反响，电子由Zn极流向AgzO极。C对，B、D均错。

(3)电解质溶液为KOH溶液，运用时，负极区消耗OH.，pH减

小；正极区产生OH,pH增大，消耗和产生的量相等，H2O的量不

变，电解质溶液的pH不变。

17.科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，

美国已方案将甲醇燃料电池用于军事目的,一种甲醇燃料电池是采纳

钳或碳化铝作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中干脆参与纯化后的甲

醇，同时向一个电极通入空气。

答复以下问题：

(1)这种电池放电时发生的化学反响方程式是：

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)此电池的正极发生的电极反响式是

■

___________________________________________________________________________________________________________________________________________9

负极发生的电极反响式是__________、O

(3)电解液中的H+向极移动；向外电路释放电子的电极

是O

(4)比起干脆燃烧燃料产生电力，运用燃料电池有很多优点，其

中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化效率高，其次是

(1)2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

(2)301+12H++12e==6H2O

2cH3OH+2H12C==2CO2+12H+

(3)正负极(4)对环境无污染

点拨：甲醇燃料电池实质就是利用CH30H燃料在氧气中反响来

供应电能。CH30H在负极发生氧化反响，电极反响式为2cH3OH+

++

2H2O-12e=2CO2+12H；氧气在正极反响：3O2+12H+12e-

=6H2O,两反响式相加即得总反响式。在电池中，负极释放出电子

移动到正极上，故向外电路释放电子的电极为负极。在原电池的内电

路中，阳离子向正极移动，故H+向正极移动。甲醇反响产物为CO2

和HzO,对环境无污染。

18.(2021•经典习题选萃)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新

型发电装置。右图为电池示意图，该电池电极外表镀一层细小的的粉,

的吸附气体的实力强，性质稳定。

K0H溶液

请答复：

(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是,在

导线中电子流淌方向为(用a、b表示)。

(2)负极反响式为。

(3)电极外表镀钻粉的缘由为。

(4)该电池工作时，H2和02连续由外部供应，电池可连绵不断供

应电能。因此，大量平安储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的

储氢材料，吸氢和放氢原理如下：

△

I.2Li+H2—2LiH

II.LiH+H2O==LiOH+H2f

①反响i中的复原剂是_______,反响n中的氧化剂是_____o

②LiH固体密度为0.82g-cm-3,用锂汲取224L(标准状况)Hz,

生成的LiH体积与被汲取的%体积比为o

③由②生成的LiH与H2O作用，放出的Hz用作电池燃料，假

设能量转化率为80%,那么导线中通过电子的物质的量为

_________moL

答案：(1)由化学能转变为电能由a到b

(2)2H2+4OH-4e==4H2O

(或H2+2OH-2e==2H2O)

(3)增大电极单位面积吸附H2、02分子数，加快电极反响速率

(4)①LiH2O②丁东义10巧③32

点拨：(1)氢氧燃料电池中，负极通H2,正极通02,所以导线中

电子由a到bo

⑵负极H2被氧化，写电极反响式时要留意电解质溶液的组成。

(3)此题考察读题实力，的粉作用在题设中有说明。

△

(4)②2Li+H2—2LiH

22.4L16g

汲取224LH2时，生成的LiH的质量为160g,L