《2017-2018学年人教版化学选修四测试：4-2 化学电源b word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年人教版化学选修四测试：4-2 化学电源b word版含解析（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、04课后测评提实能基础中档稍难常见的化学电源1、24、6、9电极方程式的书写3、57、8、10综合提升11121.废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。其首要原因是()A为了利用电池外壳的金属材料B防止汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D回收其中的石墨电极解析：废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染，必须进行集中处理。答案：B2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NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e=4OHB以
2、NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3e=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：B项，以NaOH为电解液时，不应生成Al(OH)3沉淀，而应生成AlO。C项，电解液的pH应减小。D项，电子通过外电路从负极流向正极。答案：A3燃料电池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转化为电能的装置，电解质溶液通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是()A负极反应式为CH410OH8e=CO7H2OB正极反应式为2O24H2O8e=8OHC随着不断放电，电解质溶液碱
3、性不变D甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大解析：A、B两项是正确的；综合A、B两项知C项不正确；根据能量转化的规律，燃烧时产生的热能是不可能全部转化为功的，能量利用率不高，而电能转化为功的效率要大得多，D项正确。答案：C42014武昌区模拟硼化钒(VB2)空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如图所示，该电池工作时发生反应4VB211O24B2O32V2O5。下列说法正确的是()A电极a为电池负极B图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过C电子由VB2极经KOH溶液流向电极aDVB2极发生的电极反应为2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O解析：根据原电池反应和氧
4、化还原反应原理知，电极a为正极，A错误；题图中选择性透过膜只能让阴离子选择性透过，B错误；电子由VB2极经负载流向电极a，C错误；根据总反应和电子转移情况可知D正确。答案：D5研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A正极反应式：AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动DAgCl是还原产物解析：本题考查电化学，意在考查电极反应式的书写、电子转移情况和溶液
5、中离子的移动情况。电池的正极得电子，A项错误；阳离子向正极移动，C项错误；Ag化合价升高形成AgCl，AgCl是氧化产物，D项错误。答案：B6将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，即可构成CH4燃料电池。已知通入CH4一极的电极反应式是CH410OH=CO7H2O8e；通入O2一极的电极反应式是O22H2O4e=4OH。下列有关叙述中，不正确的是()A通入CH4的电极为负极B正极发生氧化反应C溶液中的OH向负极移动D工作一段时间后应补充KOH解析：该燃料电池正极发生还原反应，B不正确。根据题中电极反应式知CH4发生氧化反应，通入CH4的电极为负极，A正确；原电池工作时，电解
6、质溶液中阴离子移向负极，C正确；该电池总反应为CH42O22OH=CO3H2O，工作时消耗KOH，D正确。答案：B7某化学小组构想将汽车尾气中的NO、NO2转化为重要的化工原料HNO3，其原理如图所示，其中A、B为多孔材料。下列说法正确的是()A通入含NO、NO2的汽车尾气的一极为电池的正极B电池工作时，H向A极移动C当有11.2 L O2参加反应，电路中转移2 mol 电子DA极发生的反应之一：NO2eH2O=2HNO解析：本题主要考查了原电池知识，意在考查考生的理解能力和判断能力。通入汽车尾气的一极为电池的负极，A项错误；电池工作时，阳离子向正极移动，B项错误；未指明氧气所处的状态，无法计
7、算其物质的量，故电路中转移电子的物质的量也无法计算，C项错误；D项正确。答案：D8TiO2在光照射下可使水分解：2H2O2H2O2，该过程类似植物的光合作用。下图是光照射下TiO2分解水的装置示意图。下列叙述正确的是()A该装置可以将光能转化为电能，同时也能将其转化为化学能BTiO2电极上发生的反应为2H2e=H2C该装置工作时，电流由TiO2电极经R流向铂电极D该装置工作时，TiO2电极附近溶液的pH变大解析：该装置光分解水是将光能转化为化学能，发生氧化还原反应生成氢气和氧气，电子的转移经过R，又将化学能转化为电能；铂电极上生成氢气的反应为2H2e=H2；TiO2电极上生成氧气的反应为4OH
8、4e=2H2OO2，所以TiO2电极附近溶液的pH减小；电子由TiO2电极经R流向铂电极，电流流动方向相反。答案：A9飞船上使用的氢氧燃料电池的两个电极均由多孔性碳制成。通入的气体由空隙中逸出，并在电极表面放电，总反应式为2H2O2=2H2O。(1)以KOH溶液为电解质构成燃料电池，则负极通入_，电极反应式为_，正极通入_，电极反应式为_。(2)如把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质，则电极反应式负极为_，正极为_。(3)如把KOH溶液改为熔融氧化物(ZrO2和Y2O3)作电解质则电极反应式负极为_，正极为_。解析：根据原电池的反应原理，氢氧燃料电池总反应式为2H2O2=2H2O，因原电池负极
9、被氧化，正极被还原，即H2被氧化，通入H2的电极为负极；O2被还原，即通入O2的电极为正极。答案：(1)H22H24OH4e=4H2OO2O22H2O4e=4OH(2)2H24e=4HO24H4e=2H2O(3)2H24e2O2=2H2OO24e=2O210请仔细观察下列四种装置的构造示意图，完成下列问题。图1锌锰电池图2碱性锌锰电池图3铅硫酸蓄电池图4锌银纽扣电池(1)碱性锌锰电池的总反应式：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2，则负极的电极反应式：_。(2)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好，放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其原因是_。(3)铅硫酸蓄电池放电过程
10、中，H2SO4浓度_(填“变大”“变小”或“不变”)，充电时阴极的电极反应式为_。(4)锌银纽扣电池在工作过程中_(填物质名称)被还原。解析：本题考查了电化学知识，意在考查考生对电化学知识的掌握情况。(1)原电池的负极发生氧化反应，根据元素化合价变化知锌失电子，负极的电极反应式为Zn2OH2e=Zn(OH)2。(2)碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，故放电电流大。(3)铅蓄电池在放电过程中消耗硫酸，所以硫酸浓度变小，充电时阴极PbSO4得电子生成Pb，发生反应PbSO42e=PbSO。(4)锌银纽扣电池中锌作负极，氧化银作正极，正极发生还原反应，
11、即氧化银被还原。答案：(1)Zn2OH2e=Zn(OH)2(2)碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，故放电电流大(合理答案均可)(3)变小PbSO42e=PbSO(4)氧化银11原电池原理广泛应用于科技、生产和生活中，请回答下列问题：(1)肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，产物无污染，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时，正极的电极反应式是_；负极的电极反应式是_。(2)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HClNH4Cl为电解质溶液制造新
12、型燃料电池。试写出该电池的正极反应式_。(3)请运用原电池原理设计实验，验证Cu2、Fe3氧化性的强弱。请画出实验装置图并写出电极反应式。_。解析：(1)氧气在正极上发生还原反应生成氢氧根离子，肼在负极上被氧化转化为无污染的氮气和H2O。(2)相当于氮气和氢气先合成氨，然后结合盐酸生成氯化氨。(3)三价铁离子能够氧化铜生成铜离子，从而设计成原电池证明该结论。答案：(1)O22H2O4e=4OHN2H44OH4e=N24H2O(2)N28H6e=2NH(3)正极反应：2Fe32e=2Fe2负极反应：Cu2e=Cu212某化学兴趣小组为了探索Al电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实
13、验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1MgAl稀盐酸偏向Al2AlCu稀盐酸偏向Cu3MgAlNaOH溶液偏向Mg根据上表中的实验现象完成下列问题：(1)实验1、2的Al所作的电极是否相同？_，由此说明在原电池中金属铝作正极还是负极与_有关。(2)写出实验2中的电极反应式和电池总反应方程式。铝电极铜电极电池总反应(3)实验3中的铝作正极还是负极？_，为什么？_。(4)实验3的结果引起了兴趣小组的重视，他们以Al、Zn为电极材料，浓硝酸为电解质溶液组成了一套装置，请结合实验3的结果推断电流计指针的偏转方向应为_，原因是_。(5)根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是负极受到哪些因素的影响？_ _
