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1、第一节 化学反应与能量变化(基础)第4课时1. 以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示下列说法错误的是()A. 电池放电时Na+从a极区移向b极区B. 电极b采用MnO2，MnO2既作电极材料又有还原作用C. 该电池的负极反应为：BH4-+8OH-8e-=BO2-+6H2OD. 每消耗3molH2O2，转移的电子为6mol 2. 2013年3月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. a为电池的正极B. 电池充电反应为LiMn2O4=Li1
2、-xMn2O4+xLiC. 放电时，a极锂的化合价发生变化D. 放电时，溶液中Li+从b向a迁移3. 如图所示，其中甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O.下列说法正确的是()A. 甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置B. 甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH-6e-+2H2O=CO32-+8H+C. 反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度D. 甲池中消耗280mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生1.45g固体如图为某种乙醇燃料电池示意图，工作时电子流动方向如图所示，下列判断
3、正确的是( )A. X为氧气B. 电极A反应式：CH3CH2OH-12e-+3H2O=2CO2+12H+C. 电极材料活泼性：ABD. B电极附近溶液pH增大4. 下列叙述不正确的是()A. 在镀件上电镀铜时，可用金属铜作阳极B. 镀层破损后，白铁(镀锌)比马口铁(镀锡)更易被腐蚀C. 工业上电解饱和食盐水制烧碱，NaOH在阴极产生D. 钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，完全相同的反应是负极反应5. 根据下图所示的装置，判断下列说法正确的是() A. 该装置中a极为负极B. 该装置中b极的电极反应式是：2H+2e-=H2C. 一段时间后，左边装置中溶液pH增大D. CuSO4溶液浓度保持不变6.
4、 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是()A. 该电池放电时质子从Pt2电极经过内电路流到Pt1电极B. Pt1电极附近发生的反应为：SO2+2H2O-2e-=H2SO4+2H+C. Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-+2H2O=4OH-D. 相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2：17. 图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，回答以下问题：(1)下列叙述不正确的是 _ 。A.a电极是负极B.b电极的电极反应为：4OH-4e-=2H
5、2O+O2C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置(2)若电解质溶液为KOH溶液，则电极反应式为：a极 _ b极 _ 。(3)若电解质溶液为稀H2SO4，则电极反应式为：a极 _ b极 _ 。8. 如图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。(1)甲池是_装置。(2)乙池中A(石墨)电极的名称是_。(3)写出通入CH3OH的电极的电极反应式：_。(4)乙池中反应的化学方程式为_。(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2_mL
6、(标准状况)；此时丙池某电极上析出1.60g某金属，则丙池中的某盐溶液可能是_(填序号)。A.MgSO4 B.CuSO4C.NaCl D.AgNO39. 燃料电池具有广阔的发展前途，科学家近年研制出一种微型的燃料电池，采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计，该电池有望取代传统电池某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液 请根据图示回答下列问题： (1)图中a电极是 _ (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”).该电极上发生的电极反应式为 _ 。 (2)碱性条件下，通入甲醇的一极发生的电极反应式为 _ 。(3)当消耗3.36L氧气时(已折合为标准状况)，理论上电解Na2SO4溶
7、液生成气体的总物质的量是 _ 。 (4)25、101kPa时，燃烧16g甲醇生成CO2和H2O(l)，放出的热量为363.26kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式： _ 。10. 把A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。 装置 (I) (II) (III) 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 根据实验现象回答下列问题：(1)装置(I)中负极的电极反应式是_。(2)装置(II)中正极的电极反应式是_。(3)装置(III)中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。11. 原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一
8、项重大贡献。 (1)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题： 下列说法正确的是_。A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置B.乙中铜片上没有明显变化C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少D.两烧杯中溶液的 pH均增大在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲 _乙(填“”“”或“=”)。请写出图中构成原电池的负极电极反应式：_。当甲中溶液质量增重31.5g时，电极上转移电子数目为_。(2)图丙为甲烷氧气燃料电池的构造示意图，电解质溶液的溶质是KOH。通甲烷一极的电极反应方程式为_。(3)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示
9、，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X为_极，Y极反应式为：_。Y极生成1molCl2时，_molLi+移向_(填“X”或“Y”)极。12. 电化学原理在能量转换、金属冶炼等方面应用广泛。 (1)图是碱性锌锰电池，在负极发生反应的物质是_(填“Zn”或“MnO2”)，正极发生_反应(填“氧化”或“还原”)。(2)图是碱性电解质的氢氧燃料电池，B极通入的气体为_，A极发生的电极反应式：_，总反应式：_。13. 如图1所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题： 图1 图2(1)甲烷燃料电池正极反应式是_;(
10、2)石墨(C)极的电极反应式为_;(3)若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为_L，丙装置中阴极析出铜的质量为_g；(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图2所示)，用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠作电解质溶液，阳极选用_作电极(5)如果粗铜中含有锌、银等杂质，反应一段时间后，硫酸铜溶液浓度将_(填“增大”、“减小”或“不变”)14. 某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。 请回答下列问题：(1)甲池为_(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极
11、的电极反应式为_。(2)乙池中A(石墨)电极的名称为_(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为_。(3)当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为_mL(标准状况下)，丙池中_极析出_g铜。(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”)。参考答案1.【答案】B【解析】【分析】本题考查原电池工作原理，涉及电极判断与电极反应式书写等问题，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写，本题中难点和易错点为电极方程式的书写，注意
12、化合价的变化。【解答】以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池，电解质溶液呈碱性，由工作原理装置图可知，负极发生氧化反应，电极反应式为BH4-+8OH-8e-=BO2-+6H2O，正极H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH-，电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，结合原电池的工作原理，解答如下：A.原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则Na+从a极区移向b极区，故A正确；B.电极b采用MnO2，为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH-，MnO2既作电极材料又有催化作用，故B错误；C.负极发生氧化反应生成BO2-，电极反应式为
13、BH4-+8OH-8e-=BO2-+6H2O，故C正确；D.正极电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，每消耗3molH2O2，转移的电子为6mol，故D正确。故选B。2.【答案】C【解析】解：A、锂离子电池中，b电极为Li，放电时，Li失电子为负极，LiMn2O4得电子为正极，所以a为电池的正极，故A正确； B、充电时，Li+在阴极得电子，LiMn2O4在阳极失电子，电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi，故B正确； C、放电时，a为正极，正极上LiMn2O4中Mn元素得电子，所以锂的化合价不变，故C错误； D、放电时，溶液中阳离子向正极移动，即溶液中Li+从b向a迁移，故D正确； 故选：C。锂离子电池中，b电极为Li，放电时，Li失电子为负极，LiMn2O4得电子为正极；充电时，Li+在阴极得电子，LiMn2O4在阳极失电子；据此分析本题考查了锂电池的组成和工作原理，题目难度中等，本题注意把握原电池和电解池的组成和工作原理，注意根据电池反应
