《高中化学课时提升作业(十六)4.2化学电源新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学课时提升作业(十六)4.2化学电源新人教版选修4（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时提升作业(十六)化学电源(25分钟50分)一、选择题(本题包括8小题，每小题5分，共40分)1.下列有关电池的叙述不正确的是()A.水果电池是方便实用的家用电池拼十年寒窗挑灯苦读不畏难；携双亲期盼背水勇战定夺魁。如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。B.铅蓄电池是一种常用的二次电池C.氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置D.锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄【解析】选A。水果电池只能说明原电池原理，不能作为稳定的电源使用，不是方便实用的家用电池，A错误；铅蓄电池是一种常用的二次电池，氢氧燃料电池是一种高效、无污染的原电池，锌锰干电池是一次电池，工
2、作一段时间后，锌失电子，不断溶解，外壳逐渐变薄，B、C、D都正确。2.(2015泰安高二检测)一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH-2e-2H2O；NiO(OH)+H2O+e-Ni(OH)2+OH-，当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是()A.H2O的还原B.NiO(OH)的还原C.H2的氧化D.Ni(OH)2的氧化【解析】选D。该充电电池的反应方程式为H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2。电池充电时，与外电源正极连接的电极为阳极，发生氧化反应，Ni(OH)2被氧化。3.电动自行车由于灵活、快捷、方便，已成为上班族的主要代步工具，其电源常采用铅蓄电池，铅蓄电池放电时发生
3、下列变化：负极：Pb+SO42-2e-PbSO4正极：PbO2+4H+SO42-+2e-PbSO4+2H2O使用该电池时，若外电路上转移电子0.05 mol，则消耗H2SO4的物质的量为()A.0.025 molB.0.05 molC.0.1 molD.0.2 mol【解析】选B。根据铅蓄电池放电时正、负极反应式知n(H2SO4)=n(电子)=0.05 mol。4.(2015大连高二检测)据报道，某公司研制了一种由甲醇和氧气，以及强碱作电解质的手机电池，电量可达到镍氢电池的10倍，有关此电池的叙述错误的是()A.溶液中的阳离子移向正极B.负极反应式：CH3OH+8OH-6e-CO32-+6H2
4、OC.电池在使用过程中，电解质溶液的c(OH-)不变D.当外电路通过6 mol电子时，理论上消耗1.5 mol O2【解析】选C。A项，溶液中的阳离子移向发生还原反应的一极，即正极；B项，负极上CH3OH发生氧化反应；C项，电池在使用过程中，电解质溶液的c(OH-)减少；D项，消耗1 mol O2可转移4 mol电子，外电路通过6 mol电子时，消耗1.5 mol O2。5.(2015江苏高考)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是()A.反应CH4+H2O3H2+CO，每消耗1 mol CH4转移12 mol电子B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH-2e-2
5、H2OC.电池工作时，CO32-向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e-2CO32-【解析】选D。根据化学反应方程式，每有1 mol甲烷参与反应转移电子数为6 mol，A项错误；因为电解质为熔融态的碳酸盐，所以电极A上H2参与的电极反应式为H2-2e-+CO32-H2O+CO2，B项错误；根据原电池工作原理，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动，碳酸根离子向负极移动(A电极)，C项错误；电极B上氧气得电子与二氧化碳结合生成碳酸根离子，因此电极反应式为O2+4e-+2CO22CO32-，D项正确。6.(2015桐城高二检测)将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通
6、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CH4+10OH-8e- CO32-+7H2O；通入O2一极的电极反应式是O2+2H2O+4e-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】选B。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，电解质溶液中阴离子移向负极，C正确；该电池总反应为CH4+2O2+2OH-CO32-+3H2O，工作时消耗KOH，D正确。【互动探究】(1)写出CH4
7、改为C2H4的负极反应式。提示：C2H4+16OH-12e-2CO32-+10H2O。(2)KOH消耗完后，电池能否继续反应？提示：能。当KOH消耗完后，电解质溶液中的溶质为K2CO3，电池总反应变为CH4+2O2+CO32-2HCO3-+H2O。7.(2015汕头高二检测)镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁电池放电时电压高而平稳，越来越成为人们研制绿色电池的关注焦点。其中一种镁充电电池的反应为MgxMo3S4xMg+Mo3S4下列关于镁充电电池的说法错误的是()A.放电时，Mg2+向正极迁移B.放电时的正极反应为Mo3S42x-2xe-Mo3S4C.充电时，电池的负极接外电源的负极
8、D.放电时，负极反应为Mg-2e-Mg2+【解析】选B。放电时正极得电子，发生还原反应，电极反应式为Mo3S4+2xe- Mo3S42x-，B项错。原电池工作时，电池内部阳离子移向正极，A正确。负极放电时失电子被氧化，D正确。充电时得电子被还原，应与外接电源负极相连，C正确。【补偿训练】瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如图，下列有关说法正确的是()A.电池工作时，Na+向负极移动B.电子由电极2经外电路流向电极1C.电池总反应为4NH3+3O22N2+6H2OD.电极2发生的电极反应为O2+4H+4e-2H2O【解析】选C。通氧气一极为正极，电子、阳离子均向正极移
9、动，A、B选项错误；电解质溶液为NaOH，电极方程式中不能出现H+，D选项错误。8.(2015长沙高二检测)有一种新型的锂电池，其制作是利用了金属锂和石墨作电极，其电解质溶液是四氯合铝酸锂(LiAlCl4)溶解在二氯亚硫酰(其化学式是SOCl2)中形成的，原电池的电极总反应式是8Li+3SOCl26LiCl+Li2SO3+2S，下列关于这种新型电池的说法中错误的是()A.电池工作过程中，SOCl2被还原为Li2SO3B.锂作电池的负极，石墨作电池的正极C.该电池内环境应该是无水环境，否则影响电池的寿命D.电池工作时，锂提供的电子的物质的量与析出硫的物质的量之比是41【解析】选A。A中SOCl2
10、变为Li2SO3化合价不变，没有被还原，A错误；锂较石墨活泼，应作电池的负极，B正确；锂为活泼金属，电池中不应有水，C正确；根据电子得失守恒，D正确。二、非选择题(本题包括1小题，共10分)9.(2015三门峡高二检测)微型纽扣电池在现代生活中被广泛应用。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Zn+2OH-2e-ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-根据上述反应式，做下列题目：(1)判断下列叙述中正确的是_。A.在使用过程中，电解质KOH不断被消耗B.使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C.Zn是负极，Ag2O是正极D.Zn电
11、极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应(2)写出电池的总反应式：_。(3)使用时，负极区的pH_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，正极区的pH_，电解质溶液的pH_。【解析】(1)(2)由两电极反应相加得电池总反应式：Zn+Ag2OZnO+2Ag，由总反应式知，在使用过程中KOH没有被消耗，A错；由电极反应式可知Zn是负极，发生氧化反应，Ag2O是正极，发生还原反应，电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，故C对，B、D均错。(3)电解质溶液为KOH溶液，使用时，负极区消耗OH-，pH减小；正极区产生OH-，pH增大，消耗和产生的量相等，H2O的量不变，电解质溶液的pH不变。答案：(1)C
12、(2)Zn+Ag2OZnO+2Ag(3)减小增大不变(30分钟50分)一、选择题(本题包括5小题，每小题6分，共30分)1.(2015常州高二检测)碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2OZn(OH)2 +2MnOOH，下列说法不正确的是()A.该电池Zn为负极，MnO2为正极，电解质是KOHB.放电时外电路电流由Zn流向MnO2C.电池工作时OH-向锌电极移动D.该电池的正极反应为MnO2+e-+H2OOH-+MnOOH【解析】选B。放电时，Zn为负极，MnO2为正极，电子从Zn流向MnO2，电流方向与电子流向相反，故B项错误。2.(2015济南高二检测)将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧
13、气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。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()A.上述燃料电池的负极反应材料是氢气、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，该电池的负极反应为C2H5OH-12e-2CO2 +3H2OD.甲烷燃料电池的正极反应为O2+2H2O+4e-4OH-【解析】选C。燃料电池总反应实质是一个燃烧反应，形成的燃料电池中氢气等燃料为负极反应物。空气等
14、氧化剂作正极反应物，一般发生反应O2+2H2O+4e-4OH-。电解质常用KOH，乙醇作负极，反应生成的CO2与碱反应会生成CO32-，故反应为C2H5OH+16OH-12e-2CO32-+11H2O。3.电动自行车由于灵活、快捷、方便，已成为上班族的主要代步工具，其电源常采用铅蓄电池。反应原理为Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)。根据此反应判断下列叙述错误的是()A.放电时负极反应为Pb(s)+SO42-(aq)-2e-PbSO4(s)B.充电时与电源的正极相连的电极发生氧化反应C.放电时，电解液的浓度增大D.充电时，电解液的pH减小【解析】选
15、C。铅蓄电池放电时负极发生氧化反应，且铅失去电子后生成的铅离子与溶液中的硫酸根离子结合成硫酸铅，A正确；放电时正极发生还原反应，充电时则发生氧化反应，B正确；放电时，消耗硫酸，电解质溶液浓度减小，C不正确；充电时又生成硫酸，电解液的pH减小，D正确。4.(2015聊城高二检测)有四种燃料电池：A.固体氧化物燃料电池B.碱性氢氧化物燃料电池C.质子交换膜燃料电池D.熔融盐燃料电池下面是工作原理示意图，其中正极反应生成水的是()【解析】选C。A项，正极反应生成O2-；B项，正极反应生成OH-；C项，正极反应生成H2O；D项，正极反应生成CO32-。5.(2015全国卷)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O6+6O26CO2+6H2O
