《高中化学4.2化学电源知识梳理同步测试新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学4.2化学电源知识梳理同步测试新人教版选修4（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、用心 爱心 专心 - 1 -高二化学知识梳理同步测试：4.2 化学电源（人教版选修 4）2获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解液为 AlI3溶液，已知电池总反应为：2Al3I 2=2AlI3。下列说法不正确的是()A该电池负极的电极反应为：Al3e =Al3B电池工作时，溶液中铝离子向正极移动C消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多D该电池可能是一种可充电的二次电池3科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化成氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为()AH 22OH 2e =2H2O BO 24
2、H 4e =2H2OCH 22e =2H DO 22H 2O4e =4OH4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 2ZnO 2=2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气。则下列叙述正确的是(双选)()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电解液肯定不是强酸解析：Zn 与 O2反应的电子转移情况为 =2ZnO，所以 Zn 作负极，负极发生氧化反应：Zn2e =Zn2 。O 2是正极反应物，发生还原反应。若电解液是强酸，电池的化学反应不是 2ZnO 2=2ZnO，而是 Zn2H =Zn2 H 2。答案
3、：BD5氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：负极：2H 24OH 4e =4H2O 正极：O 22H 2O4e =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 molC100 mol D200 mol解析： n(H2O) 100 mol，由 =2H2O，可知 n(e )2100 1.8103g18 gmol 1mol200 mol。答案：D6氢氧燃料电池是将氢气和氧气分别充入电池，穿过浸入 20%40%的 KOH 溶液的多孔碳电极。其电极反应式为：2H 24OH 4e =4H2O，O 22H 2O
4、4e =4OH ，则下列叙述中用心 爱心 专心 - 2 -正确的是(双选)()A通入 H2的一极是正极，通入 O2的一极是负极B通入 H2的一极是负极，通入 O2的一极是正极C工作时负极区附近溶液的 pH 变大D工作一段时间后电解质溶液的 pH 变小解析：原电池中，在负极上发生失去电子的反应，正极上发生得电子的反应，由此可判断出 B 正确。原电池工作时不断生成水，故 D 项正确。答案：BD7(2009江苏高考)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下图所示。关于该电池的叙述正确的是()A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为：C 6H12O66H 2O24e =6CO224H C放电过程
5、中，H 从正极区向负极区迁移D在电池反应中，每消耗 1 mol 氧气，理论上能生成标准状况下 CO2气体L22.46解析：高温下，微生物发生蛋白质的变性，A 错误；B 正确；放电过程中，H 移向正极区，C 错误；葡萄糖燃料电池的总反应式为：C 6H12O66O 2 6CO 26H 2O，即 1 mol O21 mol CO2，每消耗 1 mol O2，理论上生成标准状况下 CO2气体为 22.4 L，D 错误。答案：B8(2009广东高考)可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以 NaCl 溶液或 NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是()A以 NaCl 溶液或 N
6、aOH 溶液为电解液时，正极反应都为：O 22H 2O4e =4OHB以 NaOH 溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH 3e =Al(OH)3C以 NaOH 溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的 pH 保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极解析：电池工作时，正极上 O2得到电子被还原，电极反应为：O 22H 2O4e = 4OH ，A 正确。电解液为 NaOH 溶液时，在负极上产生的是 NaAlO2而不是 Al(OH)3，B 错误。电池的总反应为：4Al3O 24NaOH= =4NaAlO22H 2O，消耗 NaOH，pH 减小。电池工作时，电子通过外电路由负极流向正极。答
7、案：A二、非选择题(本题包括 4 小题，共 52 分)9(12 分)下面是生活中常见的两种电池，根据提供的信息回答后面的问题。(1)有一种常用的电池叫锂电池(锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为 7)，由于它的用心 爱心 专心 - 3 -比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年，它的负极用金属锂制成，电池总反应可表示为：LiMnO 2=LiMnO2。试回答： 锂电池比容量特别大的原因是_。锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因_。(2)下表是两个电池外壳上的说明文字。某型号进口电池
8、 某型号国产电池RECHARGEABLE1.2 V 500 mAh STANDARD CHARGE15 h at 50 mAGNY0.6 (KRAA)1.2 V 600 mAhRECHARGEABLESTANDARDCHARGE15 h at 60 mA上述进口电池的电动势是_V。上述国产电池最多可放出_mAh 的电量；若该电池平均工作电流为 0.03 A，则最多可使用_h。解析：(1)锂的相对原子质量是金属中最小的，只有 7；根据比容量的定义，可得锂电池比容量大的原因。锂是活泼的碱金属，能和水发生化学反应，所以不能用电解质的水溶液。(3)根据提供的电池上面的信息以及理解“mAh”的意义是解答
9、的关键。在计算过程中，还要注意单位的换算，将“安”换算成“毫安”：600 mAh(0.03 A1 000 mA A 1 )20 h。答案：(1)锂的摩尔质量小2Li2H 2O=2LiOHH 2(2)1.26002010(12 分)(2011青岛高三质检)铅蓄电池(原电池)工作时，总反应为：PbO2Pb2H 2SO4=2PbSO4 2H2O，由此可以判断：(1)铅蓄电池的电极材料：正极为_，负极为_。(2)两极的电极反应式：正极为_，负极为_。(3)工作一段时间后，蓄电池电解质溶液的 pH_(填“变大” “变小”或“不变”)。解析：反应中发生氧化反应的是 Pb，所以 Pb 是负极，发生还原反应的
10、是 PbO2，所以正极是 PbO2。负极 Pb 失去电子，发生氧化反应变为 Pb2 ，但是在硫酸环境下，Pb 2 与 SO42不能共存，生成 PbSO4；正极 PbO2得到电子发生还原反应，也生成 Pb2 ，在硫酸环境中也生成 PbSO4，同时氧与酸中的 H 反应生成水。答案：(1)PbO 2Pb(2)PbO 24H SO 42 2e =PbSO42H 2OPbSO 42 2e =PbSO4(3)变大用心 爱心 专心 - 4 -11(14 分)(1)今有 2H2O 2 2H2O 反应，构成燃料电池，则负极通的应= = = = =KOH 是_，正极通的应是_，电极反应式分别为_、_。(2)如把
11、KOH 改为稀 H2SO4作电解质，则电极反应式分别为_、_。(1)和(2)的电解液不同，反应进行后，其溶液的 pH 各有何变化？_ _ _。(3)如把 H2改为甲烷，KOH 作导电物质，则电极反应式为_、_。解析：根据电池反应式可知 H2在反应中被氧化，O 2被还原，因此 H2应在负极上反应，O2应在正极上反应。又因为是碱性溶液，此时应考虑不可能有 H 参加或生成，故负极反应为：2H24OH 4e =4H2O，正极反应为：O 22H 2O4e =4OH 。若将导电物质换成酸性溶液，此时应考虑不可能有 OH 参加或生成，故负极：2H 24e =4H ，正极：O24H 4e =2H2O。由于前者
12、在碱性条件下反应 KOH 量不变，但工作时 H2O 增多，故溶液变稀，碱性变小，pH 将变小。而后者为酸溶液，H 2SO4不变、水增多，溶液酸性变小，故 pH将变大。如把 H2改为甲烷，用 KOH 作导电物质，根据反应 CH42O 2=CO22H 2O，则负极为发生氧化反应的 CH4，正极为发生还原反应的 O2，由于有 KOH 存在，此时不会有 CO2放出。答案：(1)H 2O 2负极：2H 24OH 4e =4H2O正极：O 22H 2O4e =4OH(2)负极：2H 24e =4H 正极：O 24H 4e =2H2O(1)中 pH 变小，(2)中 pH 变大(3)负极：CH 410OH 8
13、e =CO32 7H 2O正极：2O 24H 2O8e =8OH12(14 分)(知能提升)(2011黄冈中学高二质检)LiSOCl 2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质是 LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li2SOCl 2=4LiClSSO 2。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_。解析：分析反应的化合价变化，可得 Li 为还原剂，SOCl 2为氧化剂。用心 爱心 专心 - 5 -(1)负极材料为 Li(还原剂)，电极反应式为 Lie =Li 。(2)正极反应式可由总反应减去负极反应式得到：2SOCl 24e =4Cl SSO 2。(3)题中给出有碱液吸收时的产物，
