《四川省成都市中学2017-2018学年高中化学（人教版选修四）第四章第二节《化学电源》过关训练试题+Word版含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四川省成都市中学2017-2018学年高中化学（人教版选修四）第四章第二节《化学电源》过关训练试题+Word版含答案（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、（人教版）第四章第二节（人教版）第四章第二节化学电源化学电源过关训练试题过关训练试题（时间：（时间：4545 分钟分钟 满分：满分：100100 分）分）一、单项选择题一、单项选择题( (每小题每小题 5 5 分，共分，共 5050 分分) )1对化学电源的叙述正确的是( A )A化学电源比火力发电对化学能的利用率高B化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位C化学电源均是安全、无污染的D化学电源即为充电电池解析：化学电源比火力发电对化学能的利用率高，故 A 正确；火力发电居于人类社会现阶段总耗电量的首位，故 B 错误；部分废旧化学电源会引起重金属污染，故 C 错误；化学电源包括一次
2、电池、充电电池、燃料电池等，故 D 错误。2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、电解液和空气。则下列叙述正确的是( B )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电解液可能为强酸3NiCd 可充电电池，可以发生如下反应：Cd(OH)22Ni(OH)2Cd2NiO(OH)2H2O，由此可知，该电池的负极材料是( A )ACd BNiO(OH) CCd(OH)2 DNi(OH)2解析：发生原电池反应即放电反应时，一定是较活泼的金属作负极，发生氧化反应。故 Cd 是
3、负极材料。4某固体酸燃料电池以 CaHSO4固体为电解质传递 H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2O2=2H2O，下列有关说法正确的是( D )A电子通过外电路从 b 极流向 a 极Bb 极上的电极反应式为：O22H2O4e=4OHC每转移 0.1 mol 电子，消耗 1.12 L 的 H2DH由 a 极通过固体酸电解质传递到 b 极解析：由电池总反应方程式及原电池原理可知，充入 H2的一极即 a 极是负极，充入O2的一极即 b 极是正极；电子由负极经外电路流向正极；电池内部阳离子即 H移向正极，正极即 b 极的电极反应式应为：O24H4e=2H2O，故 A 项、B 项错误，D 项
4、正确。C 项没有指明标准状况，故 C 项错误。5Harbermann 等设计出利用 Desulfovibrio desulfurcan 菌种生成的硫化物作为微生物燃料电池的电解质，电池内部有质子通过，该系统不经任何维护可持续运行 5 年，该电池的负极反应式为 S24H2O8e=SO8H。有关该电池的下列说法中正确的是( 24C )A若有 1.12 L 氧气参与反应，则一定有 0.2 mol 电子发生转移B质子由正极移向负极C该电池的总反应式为 S22O2=SO24D正极的电极反应式为 2O28e4H2O=8OH解析：未标明 1.12 L 氧气所处的压强和温度，不能确定氧气的物质的量，A 项错误
5、；质子由负极移向正极，B 项错误；正极的电极反应式为 2O28H8e=4H2O，D 项错误。6高铁电池是一新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压，高铁电池的总反应为：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH下列叙述不正确的是( C )A放电时负极反应为：Zn2e2OH=Zn(OH)2B放电时正极反应为：FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH24C放电时每转移 3mol 电子，正极有 1molk2FeO4被氧化D放电时，正极附近溶液的碱性增强解析：本题主要考查电化学知识和氧化还原反应的有关知识，重点考查对原电池的理解及分析能力。由电池反
6、应式看出放电时 Zn 为负极，K2FeO4为正极。放电时，每转移3mol 电子，正极应有 1molk2FeO4被还原。放电时正极附近有 KOH 生成。7燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用率可高达 80%(一般柴油发电机只有 40%左右)，产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是( C )A上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质B氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用C乙醇燃料电池的电解质常用 KOH 溶液，该电池的负极反应为C2H5OH12e=2CO23H2OD甲烷碱性燃料电池的正极反应为 O22H2O
7、4e=4OH解析：氢气、甲烷、乙醇等在燃料电池中，发生的反应为氧化反应，故作为电池的负极。电解质为强碱 KOH 溶液，因此电极反应中不可能生成二氧化碳，应该生成 CO，23即负极反应为：C2H5OH12e16OH=2CO11H2O。故 C 错误。238流动电池是一种新型电池，其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为 CuPbO22H2SO4=CuSO4PbSO42H2O。下列说法不正确的是( D )Aa 为负极，b 为正极B该电池工作时，PbO2电极附近溶液的 pH 增大Ca
8、 极的电极反应式为 Cu2e=Cu2D调节电解质溶液的方法是补充 CuSO4解析：A 项，根据电池总反应可得铜为负极，PbO2为正极，正确；B 项，该电池工作时，PbO2电极上发生的反应为 PbO24HSO2e=PbSO42H2O，消耗了溶液中24的 H，故溶液的 pH 增大，正确；C 项，铜电极的电极反应为 Cu2e=Cu2，正确；D 项，反应生成了 CuSO4，消耗了 H2SO4，故应补充 H2SO4，错误。9一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( C )A检测时，电解质溶液中的 H向负极移动B若有
9、0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗 4.48 L 氧气C电池反应的化学方程式为：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为：O24e2H2O=4OH解析：电解质溶液中阳离子应向正极移动，A 项错误；酸性溶液中，正极上的电极反应为 O24e4H=2H2O，D 项错误；结合正极反应，转移 0.4 mol 电子时，消耗 0.1 mol O2，其在标准状况下的体积为 2.24 L，B 项错误；C 项符合题目要求。10近年来 AIST 正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2LiCu2OH2O=2Cu2Li
10、2OH，下列说法不正确的是( B )A放电时，Li透过固体电解质向 Cu 极移动B放电时，负极的电极反应式为 Cu2OH2O2e=2Cu2OHC通空气时，铜被腐蚀，表面产生 Cu2OD整个反应过程中，铜相当于催化剂解析：根据放电时的反应判断锂电极是负极，铜电极是正极。在电池内部阳离子移向正极，即 Li透过固体电解质向 Cu 极移动，故 A 正确。负极发生失电子的氧化反应，故B 错误。据图示和题干信息可知，通空气时，铜被腐蚀，表面产生 Cu2O，放电时，负极生成铜，整个反应过程中，铜相当于催化剂，故 C、D 正确。 二、非选择题二、非选择题( (本题包括本题包括 4 4 小题，共小题，共 505
11、0 分分) )11 （每空 3 分，共 9 分）某学校设计了一节实验活动课，让学生从废旧干电池中回收碳棒、锌皮、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质，整个实验过程如下：(1)了解有关干电池的基本构造和工作原理。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_。(2)锌皮和碳棒的回收：用钳子和剪子剪开回收的干电池的锌筒，将锌皮和碳棒取出，并刷洗干净，将电池内的黑色粉末移入小烧杯中。(3)氯化铵、氯化锌的提取、检验和分离。如何从黑色粉末中提取 NH4Cl 和 ZnCl2晶体的混合物？写出简要的实
12、验步骤：_。 答案：(1)Zn2e=Zn2 H22MnO2=H2OMn2O3(3)将黑色粉末溶于水，然后过滤，对滤液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤、烘干12 （除标注外，每空 2 分，共 16 分）科学家预言，燃料电池是 21 世纪获得电子的重要途径。甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，在硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。试回答以下问题：(1)配平电池放电时发生的化学反应方程式：CH3OH_O2_CO2_H2O。(2)在硫酸电解液中，CH3OH 失去电子，此电池的正极发生的反应是_，负极发生的反应是_。(3)电解液中的 H向_极移动，向外电路释放电子的电极是_极。
13、(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先燃料电池的能量转换效率高，其次是_。(5)甲醇燃料电池与氢氧燃料电池相比，其主要缺点是甲醇燃料电池的输出功率较低，但其主要优点是_。解析：(1)根据得失电子守恒配平反应方程式，注意 CH3OH 中的 H 显1 价，O 显2价。(2)电极反应的书写应注意电解质溶液，本题给出的是酸性溶液。(3)由电极反应可知，H在正极被消耗，在负极生成，所以 H向正极移动。 答案：（1）2 3 2 4（3 分） （2）O24H4e=2H2O CH3OHH2O6e=CO26H （3 分）（3）正 负 (4)对空气无污染 (5)甲醇比 H2廉
14、价13 （每空 2 分，共 12 分）被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。如图所示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为_(填“向左”或“向右”)。(2)写出氢氧燃料电池工作时的电极反应和总反应。正极：_，负极：_，总反应：_。(3)为了获得氢气，除了充分利用太阳能外，工业上利用石油产品与水在催化剂作用下制取氢气。写出 C3H8和 H2O 反应生成 H2和 CO 化学方程式_。(4)若将此燃料电池改为甲烷空气燃料电池，该
