2022年高中化学 第四章 第二节 化学电源课下30分钟演练 新人教版选修4

2022年高中化学 第四章 第二节 化学电源课下30分钟演练 新人教版选修4一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1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铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C氢氧燃料电池可把化学能转化为电能D锌锰干电池中，锌电极是负极解析：在原电池中，活泼金属Zn是负极，负极失电子发生氧化反应，因此电子的流向是由负极(锌电极)流向正极(铜电极)，B项错。答案：B2下列有关化学电池的说法中正确的是()A化学电池只能将化学能转化为电能B燃料电池能将全部化学能转化为电能C锌银电池比能量大，电压稳定，储存时间长D一次电池包括干电池和蓄电池解析：蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电)，也可以将电能转化为化学能(充电)；燃料电池的能量转换率超过80%，但不可能100%转换；蓄电池可重复使用，属于二次电池。答案：C3(xx福建高考)研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A水既是氧化剂又是溶剂B放电时正极上有氢气生成C放电时OH向正极移动D总反应为：2Li 2H2O=2LiOHH2解析：本题考查原电池工作原理及考生解决新情境中实际问题的能力 。该电池的负极是锂，氧化剂水在正极上得到电子生成氢气，电解质是LiOH，故A、B、D项正确；原电池中OH向负极移动，C项错误。答案：C4双选题据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为：2ZnO2=2ZnO，原料为锌粒、电解质和空气，则下列叙述正确的是()A锌为正极，空气进入负极反应B负极反应为：Zn2e=Zn2C正极发生氧化反应D电解质肯定不是强酸解析：在原电池中，负极是还原性物质，失去电子，发生氧化反应，正极是氧化性物质，得到电子，发生还原反应，从原电池的电池反应为：2ZnO2=2ZnO知产物与强酸反应，所以电解质溶液肯定不是强酸。答案：BD5在碱性锌锰干电池中，已知氢氧化钾为电解质，发生的电池总反应为：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。下列该电池的电极反应，正确的是()A负极反应为Zn2e=Zn2B负极反应为Zn2H2O2e=Zn(OH)22HC正极反应为2MnO22H2e=2MnOOHD正极反应为2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH解析：在书写碱性电池的电极反应式时，方程式中不得出现H。在碱性电池中，负极的Zn失去电子形成的Zn2应该与OH结合为Zn(OH)2。答案：D6如图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是()Aa电极是负极Bb电极的电极反应为：4OH4e=2H2OO2C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置解析：由图可知，a极通入H2，为负极；b极通入O2为正极，得电子发生还原反应。该电池只要通入H2、O2就能工作，无需将它们储藏在电池内部。氢氧燃料电池的能量效率较高，而且产物水是一种无污染物质，故是一种具有应用前景的绿色电源，在航天领域已得到应用。答案：B7一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极上通入乙烷和氧气，其电极反应式为C2H618OH14e=2CO12H2O,7H2O7/2O214e=14OH，有关此电池的推断正确的是()A通氧气的电极为负极B参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为72C放电一段时间后，KOH的物质的量浓度不变D电解质溶液中CO向正极移动解析：A项，原电池反应负极发生氧化反应，正极发生还原反应，通氧气的电极为正极，A项错误；B项，根据反应方程式可知参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为72，B项正确；C项，由电极反应式可知，放电一段时间后，KOH的物质的量浓度减小，C项错误；D项，负极周围的OH参与电极反应，不断减少，水电离产生的H就不断增加，CO向负极移动，D项错误。答案：B二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8(9分)镉镍可充电电池在现代生活中有着广泛的应用，它的充、放电反应如下：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2请回答下列问题：(1)上述反应式中左边物质的总能量_(填“大于”“小于”或“等于”)右边物质的总能量。(2)放电时负极发生反应的物质是_，正极的电极反应式为_。(3)镉镍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)原电池放电时对外释放能量，故反应物总能量大于生成物的总能量。(2)分析元素化合价的变化，推知该电池放电时Cd失电子，作电池的负极，NiOOH得到电子，作正极，电极反应式为NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH。(3)镉镍废旧电池中残留Cd2、Ni2等重金属离子易对土壤和水源造成污染。答案：(1)大于(2)CdNiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH(3)防止废旧电池中残留的镍、镉离子污染土壤和水源9(10分)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，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为_。解析：(1)电池即是把化学能转变为电能的装置；在电池中电子是从负极经导线流向正极，而氢氧燃料电池中通入H2的一极是负极，故电子由a流动到b。(2)H2在负极失电子，因为电解质溶液是KOH溶液，故负极反应式为H22OH2e=2H2O。(3)电极表面镀铂粉可以增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，从而增大反应速率。答案：(1)化学能转化为电能由a到b(2)H22OH2e=2H2O(3)增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，从而增大反应速率10(10分)铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸，工作时该电池的总反应式为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。试根据上述情况判断：(1)蓄电池的负极材料是_。(2)工作时，正极反应为_。(3)工作时，电解质溶液的酸性_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向_极。(5)电流方向从_极流向_极。解析：蓄电池工作(放电)时，起原电池作用。根据原电池原理，负极失去电子发生氧化反应，元素化合价升高，所以Pb为负极；正极得到电子发生还原反应，元素化合价降低，从总反应式可知，PbO2是氧化剂，即正极反应为PbO22e4HSO=PbSO42H2O；从正极反应或电池的总反应可知H2SO4参加了反应，H转变成H2O，所以酸性减小；原电池工作时，溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电流方向与电子移动方向相反，从正极沿导线流向负极。答案：(1)Pb(2)PbO22e4HSO=PbSO42H2O(3)减小(4)负(5)正负11（10分）(xx徐州一模)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，右图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。试回答下列问题：(1)图中通过负载的电子流动方向_(填“向左”或“向右”)。(2)写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式和总反应方程式。正极：_，负极：_，总反应：_。(3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，若电路中通过0.8 mol电子，需要标准状况下的氧气_L。解析：H2在负极上被氧化，O2在正极上被还原，电解质溶液为KOH溶液，在书写电极反应式时不出现H，可以出现OH。甲烷燃料电池的正极电极反应式是2O24H2O8e=8OH，通过0.8 mol电子，需要0.2 mol氧气。答案：(1)向右(2)2H2OO24e=4OH2H24OH4e=4H2O2H2O2=2H2O(3)4.48