2019年高中化学 第四章 第二节 化学电源课时跟踪训练 新人教版选修4.doc

2019年高中化学 第四章 第二节 化学电源课时跟踪训练 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氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是H22NiO(OH) 2Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是()A电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大B电池放电时，镍元素被氧化C电池充电时，氢元素被氧化D电池放电时，H2在负极放电解析：根据电池反应可首先看出放电时，H2在负极被氧化，NiO(OH)在正极被还原，而充电时则是氢元素被还原，镍元素被氧化。答案：D2双选题燃料电池是一种新型电池，它利用燃料在氧化过程中把化学能直接转化为电能。氢氧燃料电池的基本反应如下：X极，O2(g)H2O(l)2e=2OH；Y极，H2(g)2OH2e=2H2O(l)。下列判断中，正确的是()AX是正极BY是正极CY极发生还原反应 DY极发生氧化反应解析：本题考查的是燃料电池的电极反应。从电极反应式中可以看出，X极得电子发生还原反应，作正极，Y极失去电子发生氧化反应，作负极。答案：AD3(xx东城模拟)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，使镁电池越来越成为人们研制绿色电池的关注焦点。其中一种镁电池的反应为：xMgMo3S4MgxMo3S4。在镁电池放电时，下列说法错误的是()AMg2向正极迁移B正极反应式为：Mo3S42xe=Mo3SCMo3S4发生氧化反应D负极反应式为：xMg2xe=xMg2解析：镁在反应中失电子，则Mo3S4在反应中得电子，故放电时Mo3S4发生还原反应，不正确。答案：C4(2011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：2Li2H2O=2LiOHH2解析：由于Li属于碱金属，化学性质活泼，金属性大于铁，所以，该电池的总电极反应为：2Li2H2O=2LiOHH2，负极：Li，正极：钢板。负极反应为LieOH=LiOH，放电时，OH向负极移动，故C选项不正确。答案：C5纽扣电池可用于计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，以KOH溶液为电解质溶液，电池的总反应为ZnAg2O=2AgZnO。关于该电流的叙述不正确的是()A使用时电子由Zn极经外电流流向Ag2O极，Zn是负极B使用时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极，Ag2O是负极C正极的电极反应为Ag2O2eH2O=2Ag2OHDZn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应解析：由总方程式可以看出，负极为Zn，正极为Ag2O，使用时电子由负极流向正极，A项正确，B项错误，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，C项正确，D项也正确。答案：B6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：BD7(2011济南高二检测)美国海军海底战事中心与麻省理工大学共同研制成功了用于潜航器的镁过氧化氢燃料电池系统。其工作原理如图所示。以下说法中错误的是()A电池的负极反应为：Mg2e=Mg2B电池工作时，H向负极移动C电池工作一段时间后，溶液的的pH增大D电池总反应式是：MgH2O22H=Mg22H2O解析：MgH2O2燃料电池中Mg作负极：Mg2e=Mg2，Pt作正极：H2O22H2e=2H2O，总式为：MgH2O22H=Mg22H2O，消耗H，使c(H)减小，pH增大，且H移向正极。答案：B二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8(6分)某学校设计了一节实验活动课，让学生从废旧干电池回收碳棒、锌皮、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质，请回答有关问题： 如图所示为干电池的基本构造图。干电池工作时负极上的电极反应式是_，MnO2的作用是除去正极上产生的H2，本身生成Mn2O3，该反应的化学方程式是_。解析：根据提供的电极材料，综合原电池原理可判断出Zn作负极，碳棒作正极。答案：Zn2e=Zn22MnO2H2=Mn2O3H2O9(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_，放电时正极的反应式为_。(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)原电池放电过程中能将化学能转化为电能，即反应物的总能量大于生成物的总能量。(2)根据总反应式可知放电时：负极(Cd)反应式：Cd2OH2e=Cd(OH)2，正极(NiOOH)反应式：2NiOOH2H2O2e=2Ni(OH)22OH。(3)废旧电池中的镍、镉等重金属离子对环境造成污染。答案：(1)大于(2)CdNiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH(3)防止电池中的镉、镍等重金属对土壤和水源造成污染10(10分)(2011山东高考，节选)如图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320左右，电池反应为2NaxS=Na2Sx，正极的电极反应式为_。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是_。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的_倍。解析：首先标化合价，由2个Na失2个电子，可写出正极为xS2e=S；此电池提供2 mol电子，消耗2 mol Na为46 g，铅蓄电池负极为Pb，提供2 mol电子，消耗1 mol Pb为207 g，所以当消耗相同质量的负极物质时，钠硫电池放电是铅蓄电池的207/464.5倍；在该装置中，M有两个作用，其一是导电，起电解质作用，其二是隔离Na与S，防止Na与S发生反应。答案：xS2e=S(或2NaxS2e=Na2Sx)离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫4.511(14分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，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_。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断地提供电能。因此，大量安全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：.2LiH22LiH.LiHH2O=LiOHH2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。已知LiH固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH的体积与被吸收的H2的体积比为_。由生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_ mol。解析：(1)电池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的，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2H24OH4e=4H2O。(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。 (4)LiH中Li为1价，H为1价，故反应中还原剂是Li，反应中氧化剂是H2O。由反应可知吸收标准状况下的224 L H2时生成160 g LiH，则生成的LiH的体积是，则生成的LiH的体积与被吸收的H2的体积比为：。由反应可知，由生成的20 mol LiH与H2O反应生成20 mol H2，H22e，能量转化率为80%，则通过电子的物质的量为20 mol280%32 mol。答案：(1)由化学能转变为电能由a到b(2)2H24OH4e=4H2O(或H22OH2e=2H2O)(3)增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率(4)LiH2O或8.71104