2018-2019学年高中化学 第2章 化学反应与能量 第2节 第2课时 发展中的化学电源课时跟踪检测 新人教版必修2.doc

第二章第二节 第2课时发展中的化学电源课时跟踪检测1下列电池不属于二次电池的是()A碱性锌锰电池B铅蓄电池C镍镉电池D锂离子电池解析：碱性锌锰电池是一次电池，不能重复使用，A符合题意，B、C、D都属于二次电池。答案：A2.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为LiMnO2=LiMnO2，下列说法正确的是()ALi是负极，电极反应为Lie=LiBLi是正极，电极反应为Lie=LiCLi是负极，电极反应为MnO2e=MnODLi是负极，电极反应为Li2e=Li2解析：根据电池总反应可知Li化合价升高，被氧化，锂为该电池负极材料，电极反应式为Lie=Li，正极放电的为MnO2，故A项正确。答案：A3高铁电池是一种新型电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH3Zn2K2FeO48H2O，下列叙述正确的是()A放电时正极附近溶液的碱性增强B放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化C放电时正极反应为：Zn2e2OH=Zn(OH)2D该原电池，Zn作正极，可用石墨等作负极解析：由高铁电池的总反应式可知，放电时正极反应式为FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH，正极生成OH，c(OH)增大，碱性增强，A项正确；根据A项正极反应式可知，转移3 mol电子，有1 mol K2FeO4被还原，B项错误；放电时，Zn在负极失电子，电极反应式为Zn2e2OH=Zn(OH)2，C项错误；该原电池中Zn化合价升高转化为Zn(OH)2，应采用Zn作负极 ，不能用石墨作负极，D项错误。答案：A4美国NASA曾开发一种铁空气二次电池。该电池放电时，其原理如图所示，电池反应为2FeO22H2O=2Fe(OH)2。有关该电池放电时的说法正确的是()Aa极质量不变Bb极为电池负极C电子由a极经负载流向b极D由电能转变为化学能解析：根据电池反应2FeO22H2O=2Fe(OH)2，在a极，铁在反应过程中失电子，生成Fe2，在NaOH溶液中Fe2与OH反应生成Fe(OH)2，故a极质量增加，A项错误；b极O2得电子，b极为电池的正极，B项错误； 电子从负极(a极)流出，经过外电路流向正极(b极 )，C项正确；原电池是将化学能转化为电能的装置，D项错误。答案：C5一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是()A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B正极上发生的反应为O24e2H2O=4OHC若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气D电池反应的化学方程式为CH3CH2OHO2CH3COOHH2O解析：酒精检测仪利用了燃料电池原理。检测时，电解质溶液中阳离子移向正极，A项错误；该电池电解质溶液为酸性电解质，正极不会产生OH，正极反应式为O24e4H=2H2O，B项错误；若有0.4 mol电子转移，正极消耗0.1 mol O2，其标准状况下的体积为2.24 L，C项错误；负极反应为CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H，正极反应为O24e4H=2H2O，两电极反应式相加可得总反应式，CH3CH2OHO2CH3COOHH2O，D项正确。答案：D6“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为2MgO22H2O=2Mg(OH)2，下列关于该电池的说法错误的是()A镁片作为负极B正极发生氧化反应C电池工作时镁片逐渐被消耗D食盐水作为电解质溶液解析：根据原电池反应式知，Mg元素化合价由0价变为2价，所以Mg失电子作负极，A项正确；正极反应式为O24e2H2O=4OH，正极发生的是还原反应，B项错误；Mg作负极，电极反应式为Mg2e=Mg2，所以电池工作时镁片逐渐被消耗，C项正确；该原电池中，电解质溶液是食盐水，D项正确。答案：B7我国首先研制的以铝、空气、海水为能源的新型航标灯，是以海水为电解质溶液的。只要把灯放入海水中数分钟后就会发出耀眼的光，其能量比普通干电池高2050倍，试推测此电池的基本结构：(1)电池的负极是_，其电极反应式为_。(2)可用_材料作正极。(3)已知正极发生的电极反应式为O22H2O4e=4OH，则电池的总反应方程式为_。解析：由铝、空气、海水为能源的电池可知铝作负极，失去电子电极反应为Al3e=Al3，正极反应为O22H2O4e=4OH，所以正极材料是比铝不活泼的金属或能导电的非金属单质，由正、负极电极反应及得失电子守恒，可得电池总反应方程式为4Al3O26H2O=4Al(OH)3。答案：(1)铝Al3e=Al3(2)金属性比铝弱的导体或导电的非金属石墨(3)4Al3O26H2O=4Al(OH)38(2018长春外国语学校月考)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，电极反应为Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH，总反应为Ag2OZn=ZnO2Ag。根据反应式回答问题：(1)Zn是_极，Ag2O发生_反应。(2)电子由_极流向_极(填“Zn”或“Ag2O”)，当电路通过1 mol电子时，负极消耗物质的质量是_ g。(3)在使用过程中，电解质溶液中KOH的物质的量_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：(1)由电极反应式可知，Zn失电子，所以作负极，Ag2O得电子，发生还原反应。(2)原电池工作时，电子由负极经过外电路流向正极，即由Zn极流向Ag2O极，由电极反应式可知，每消耗1 mol Zn，转移2 mol电子，所以通过1 mol电子时消耗0.5 mol Zn，即0.5 mol65 g/mol32.5 g锌。(3)由电极反应式和总反应式可知，在放电过程中，KOH只是起到了增强导电性的作用，不参与反应，故电池使用过程中KOH的物质的量不变。答案：(1)负还原(2)Zn Ag2O 32.5 (3)不变11980年我国首次制成燃氢汽车，乘员12人以50 km/h行驶340 km。燃料电池车采用的燃料是装在特别的高压储罐中的液氢，“吃氢排水”。下列有关此燃料电池的说法正确的是()A该电池工作时，可产生蓝色的火焰B电池工作时，电子由正极流向负极C该电池进空气的极为电池负极，发生电极反应：2H2OO24e=4OHD燃料电池的能量利用率比氢气直接燃烧高解析：燃料电池工作时燃料和氧化剂并不直接接触，所以不会产生火焰，A错；所有化学电源工作时，电子都是从负极移向正极，B错；发生氧化反应的极为负极，C错；燃料电池是特殊的能量转化原理可使其理论能量转换效率高达90%，D正确。答案：D2(2018遵义航天高级中学月考)我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是()A放电时，a极锂的化合价发生变化B电流的方向为a到bCa为电池的正极D放电时，溶液中Li从b向a迁移解析：放电时，a电极为正极，Mn元素化合价发生变化，锂的化合价不变，b电极为负极，电流的方向为a到b，A错误，B、C正确；b电极Li失电子产生Li，a电极为正极，所以溶液中Li从b向a迁移，D正确。答案：A3燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4、CH3OH等)跟氧气或空气反应，将此反应的化学能转化为电能的装置，电解质通常为KOH溶液。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CH410OH8e=CO7H2O负极上是O2获得电子，电极反应式为O22H2O4e=4OH电池放电后，溶液pH不断升高ABCD解析：CH4中的C为4价，碱性介质中反应变为CO中的C为4价，1 mol CH4失去的电子数为8 mol，电极反应为CH410OH8e=CO7H2O，正确；CH4在负极上反应，O2在正极上反应，错误；CH4和O2在反应过程中生成CO2，与KOH反应消耗了KOH，故溶液pH降低，错误，A正确。答案：A4锌空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时，下列说法正确的是()AZn电极是该电池的正极BZn电极的电极反应：ZnH2O2e=ZnO2HCOH向石墨电极移动D氧气在石墨电极上发生还原反应解析：锌空气电池中，Zn为电池负极，石墨电极为正极，A项错误；电解质溶液为KOH溶液，Zn电极不会产生H，B项错误；电解质溶液中阴离子向负极移动，C项错误；O2在石墨电极上得电子，发生还原反应，D项正确。答案：D5(2018南昌市第二中学月考).被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池。 下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)燃料电池的优点是_；电解质溶液中的OH移向_(填“负”或“正”)极。(2)写出氢氧燃料电池工作时正极反应式：_。(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，负极反应式为_。(4)利用该装置可以处理氮的氧化物和NH3 尾气，总反应为6NO2 8NH3=7N212H2O，负极反应式为_ _。.将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，若该电池中两电极的总质量为80 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为41 g，试计算：(1)产生氢气的体积(标准状况)为_。(2)通过导线的电子数为_(用NA表示)。解析：.(1)因为是氧气和氢气的燃料电池，产物为水，并且氧气和氢气的燃烧放出的热量高，所以(1)燃料电池的优点是能量利用率高，绿色无污染。根据原电池工作原理，在电解质溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。(2)正极上是氧气得电子和水生成氢氧根离子，发生还原反应，所以电极反应式为2H2OO24e=4OH。(3)在碱性溶液中，甲烷在负极上失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH410OH8e=CO7H2O。(4)根据反应6NO2 8NH3=7N212H2O可知，NO2为氧化剂，NH3为还原剂，故负极反应式为2NH3 6e 6OH=N26H2O。.(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，锌做负极失电子发生氧化反应；硫酸中的氢离子做氧化剂得电子发生还原反应。若该电池中两电极的总质量为80 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为41 g，质量减少了39 g，根据原电池工作原理知道减少的质量是锌失电子，变成锌离子。根据电子守恒ZnH2产生标准状况下氢气的体积为39 g/65 gmol122.4 Lmol1 13.44 L。(2)通过导线的电子数为39 g/65 gmol12NA1.2NA答案：.(1)能量利用率高，绿色无污染负(2)2H2OO24e=4OH(3)CH410OH8e=CO7H2O(4)2NH3 6e 6OH=N26H2O.(1)13.44 L(2)1.2NA