2018-2019学年高中化学 第04章 电化学基础 专题4.2 化学电池（练）新人教版选修4.doc

4-2 化学电源1下列有关电池的叙述正确的是( )A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化C太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅D氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能【答案】B【解析】选项原因分析结论A锌锰干电池工作后碳棒不变B氢氧燃料电池工作时都是负极发生氧化反应，H22e=2HC太阳能电池的主要材料是高纯度的硅D氢氧燃料电池是将化学能转变为电能2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。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn2MnO2H2O=Zn(OH)2MnOOH下列说法中，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：MnO2H2Oe=MnOOHOHC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0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g【答案】C【解析】分析碱性锌锰电池：锌为负极，在反应中失去电子，故A正确；电池工作时，电流由正极通过外电路流向负极，而电子定向移动方向与电流方向相反，故C错误；由电子守恒知D项正确；由该电池反应的总反应式和原电池的原理写出正极反应式知B正确。3某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应式为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，以下说法不正确的是( )A放电时负极反应式为Zn2e2OH=Zn(OH)2B放电时正极反应式为FeO424H2O3e=Fe(OH)35OHC放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化D充电时阳极附近的溶液的碱性减弱【答案】C 4生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是2PbSO42H2OPbO2Pb2H2SO4下列对铅蓄电池的说法错误的是( )A需要定期补充硫酸B工作时铅是负极，PbO2是正极C工作时负极上发生的反应是Pb2eSO42=PbSO4D工作时电解质的密度减小【答案】A【解析】铅蓄电池放电时相当于原电池，Pb是负极，PbO2是正极，负极发生的反应是Pb失去电子生成Pb2，Pb2与溶液中的SO42生成PbSO4沉淀，放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等，在电池制备时，PbSO4的量是一定的，制成膏状，干燥后再安装，说明H2SO4不用补充；放电时，H2SO4被消耗，溶液中的H2SO4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。5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下图所示，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a极为电池的负极B正极极的电极反应式为H22eO2=H2OCa极对应的电极反应式为O22H2O4e=4OHD该电池的总反应式为2H2O22H2O【答案】D【解析】因为电子从b电极流向a电极，所以b电极为负极，H2在该极发生氧化反应；a电极为正极，O2在该极发生还原反应。由此推断该原电池的负极反应式为H22eO2=H2O，正极电极反应式为O22e=O2，则电池总反应式为2H2O22H2O。6铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的电池反应式为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，下列结论正确的是( )APb为正极被氧化 B溶液的pH不断减小CSO42只向PbO2处移动 D电解质溶液的pH不断增大【答案】D 7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，电极反应式为：Zn2OH2e=Zn(OH)2；Ag2OH2O2e=2Ag2OH；总反应式为Ag2OZn+H2O=Zn(OH)22Ag根据上述反应式，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经外电路流向Zn极CZn是负极，Ag2O是正极DZn极发生还原反应，Ag2O极发生氧化反应【答案】C 8有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是( )每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e负极上CH4失去电子，电极反应式为CH410OH8e=CO327H2O负极上是O2获得电子，电极反应式为O22H2O4e=4OH电池放电后，溶液的pH不断升高A B C D【答案】A【解析】CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2中燃烧的反应，即CH4CO2，严格地讲生成的CO2还与KOH反应生成K2CO3，化合价升高，失去电子，是电池的负极，电极反应式为CH48e10OH=CO327H2O，1 mol CH4参加反应有8 mol e发生转移，O2在正极上发生反应，获得电子，电极反应式为O22H2O4e=4OH。虽然正极产生OH，负极消耗OH，但从总反应式CH42O22KOH=K2CO33H2O可看出是消耗了KOH，所以电池放电时溶液的pH值不断下降，故正确，错误。9氢氧燃料电池用于航天飞机，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应式如下：负极：2H24OH4e=4H2O正极：O22H2O4e=4OH当得到1.8 L饮用水时，电池内转移的电子数约为( )A1.8 mol B3.6 mol C100 mol D200 mol【答案】D【解析】n(H2O)100 mol2H2O2 4e2H2O即每生成1 mol H2O则转移2 mol e，当生成100 mol H2O时，转移200 mol e。10如图是一种应用广泛的锂电池，LiPF6是电解质，SO(CH3)2是溶剂，反应原理是4LiFeS2=Fe2Li2S。下列说法不正确的是( ) A该装置将化学能转化为电能B电子移动方向是由a极流向b极C可以用水代替SO(CH3)2作溶剂Db极反应式是FeS24Li4e=Fe2Li2S【答案】C 11LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质溶液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为4Li2SOCl2=4LiClSSO2。请回答下列问题：（1）电池的负极材料为_，发生的电极反应为_。（2）电池正极发生的电极反应为_。（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是_，反应的化学方程式为_。（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_。【答案】 Li Lie=Li 2SOCl24e=4ClSSO2 出现白雾，有刺激性气味的气体生成 SOCl2H2O=SO22HCl 因为构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应【解析】（1）分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂(作负极)，失电子：Li-eLi+。（2）SOCl2为氧化剂，得电子，从题给电池反应可推出产物：Cl、S、SO2(或用总反应减去负极反应)。（3）题中已给出信息：碱液吸收时的产物是Na2SO3和NaCl，则没有碱液吸收时的产物应为SO2和HCl，进而推出现象。12氢能是理想的清洁能源。科学家通过化学方法使能量按人们所期望的形式转化，从而提高能源的利用率。（1）氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是_反应（填“放热”或“吸热”）；这是由于反应物的总能量_生成物的总能量（填“大于”或“小于”）；从化学反应的本质角度来看，是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量_形成产物的化学键放出的总能量（填“大于”或“小于”）。（2）通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，如图就是能够实现该转化的装置，被称为氢氧燃料电池。 该电池的正极是_(填“a电极”或“b电极”)，在负极发生的电极反应式是_。电池反应的总方程式_。【答案】放热 大于 小于 b电极 H2 2e = 2H+ 2H2+O2 =2H2O