《精品高中化学鲁教版选修4学业分层测评:第1章 化学反应与能量变化6 Word版含解析》由会员分享,可在线阅读,更多相关《精品高中化学鲁教版选修4学业分层测评:第1章 化学反应与能量变化6 Word版含解析(9页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、精品化学学习资料学业分层测评(六)化学电源(建议用时:45分钟)学业达标1下列说法中,不正确的是 ()A化学电池是将化学能转变成电能的装置B化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等C化学电池供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小,使用方便,易于维护D废旧电池可以随意丢弃【解析】本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物质,随意丢弃,对生态环境和人体健康危害很大,所以废旧电池应回收处理。【答案】D2下列有关化学电池的说法中正确的是()A化学电池只能将化学能转化为电能B燃料电池能将全部化学能转化为电能C锌银电池比能量大,电压稳定,储存时间长D
2、一次电池包括干电池和蓄电池【解析】蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电),也可以将电能转化为化学能(充电);燃料电池的能量转换率超过80%,但不可能100%转换;蓄电池可重复使用,属于二次电池。【答案】C3(2016潍坊高二检测)MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为2AgClMg=Mg22Ag2Cl。有关该电池的说法正确的是 () 【导学号:05310035】AMg为电池的正极B负极反应为AgCle=AgClC不能被KCl溶液激活D可用于海上应急照明供电【解析】根据氧化还原判断,Mg为还原剂是负极、失电子,所以A、B都错误;电解质溶液可用KCl溶液代替,C错误
3、。【答案】D4氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池,穿过浸入20%40%的KOH溶液的多孔碳电极,其电极反应式为:2H24OH4e=4H2O;2H2OO24e=4OH。则下列叙述正确的是 ()A通H2的一极是正极,通O2的一极是负极B通O2的一极是正极,通H2的一极是负极C工作一段时间后电解质溶液的pH增大D工作时负极区附近pH增大【解析】根据电池总反应式可知:H2在负极上发生氧化反应,由于在碱性条件下,所以氢原子失电子后又与OH反应生成水,其电极反应式为2H24OH4e=4H2O,负极区OH浓度降低。O2在正极上发生还原反应,氧原子得电子,生成2价的氧,只能以OH形式存在,所以其电极反应式
4、为2H2OO24e=4OH,正极区OH浓度增大。【答案】B5氢氧燃料电池用于航天飞机时,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:2H24OH4e=4H2O;正极:O22H2O4e=4OH。当得到1.8 L饮用水时,电池内转移的电子数约为()A1.8 molB3.6 molC100 mol D200 mol【解析】n(H2O)100 mol,由总反应方程式:2H2O2=2H2O,知每生成2 mol H2O转移电子4 mol,现得到100 mol H2O转移电子200 mol。【答案】D6将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。已知,
5、通入CH4的一极其电极反应式是:CH410OH8e=CO7H2O;通入O2的另一极其电极反应式是:2O24H2O8e=8OH。下列叙述不正确的是 () 【导学号:05310036】A通入CH4的电极为负极B正极发生氧化反应C燃料电池工作时,溶液中的OH向负极移动D该电池使用一段时间后应补充KOH【解析】在原电池中,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,故B项错误;该电池的总反应为CH42O22KOH=K2CO33H2O,随反应的进行,KOH被消耗,D正确。【答案】B7镍镉可充电电池,电极材料是Cd和NiO(OH),电解质是KOH,放电时的电极反应式是:Cd2OH2e=Cd(OH)2;2NiO
6、(OH)2H2O2e=2Ni(OH)22OH。下列说法不正确的是()A电池的总反应式是:Cd2NiO(OH)2H2O=2Ni(OH)2Cd(OH)2B电池充电时,镉元素被还原C电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断减小D电池充电时,电池的负极和电源的正极连接【解析】本题已给出了电极反应式,两式相加即得总反应,A正确;电极充电时,Cd元素化合价降低,即Cd元素被还原,B正确;放电时,由于负极消耗OH,因而负极周围溶液的pH不断减小,C正确;电池充电时,电池的负极(发生氧化反应)应与电源的负极相连(发生还原反应),故D错误。【答案】D8据报道,科学家已经研制出固体氧化物燃料电池,该电池以固体氧化锆
7、氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2)在其间通过,其工作原理如图所示(多孔电极a、b均不参加电极反应)。 下列说法正确的是 () 【导学号:05310037】A有H2放电的a极为电池的正极Bb极对应的电极反应式为:O24e2H2O=4OHC正极对应的电极反应式为:O24H4e=2H2OD该电池的总反应式为:2H2O2=2H2O【解析】电池以固体作电解质且只允许O2通过,则b为正极,电极反应式为O24e=2O2,a为负极,电极反应式为2H22O24e=2H2O,所以A、B、C项均错误;该电池总反应式为2H2O2=2H2O,D项正确。【答案】D9(1)根据氧化还原反应2H2O2=
8、2H2O,设计成燃料电池,负极通入的气体应是_,正极通入的气体应是_。(2)根据选择电解质溶液的不同,填写下表:电解质溶液H2SO4溶液KOH溶液负极反应式正极反应式溶液的pH变化(3)若把H2改为CH4,KOH作电解质,则正极反应式为_ _。【解析】(1)氢氧燃料电池中通入可燃性气体(H2)的一极为负极,通入O2的一极为正极。(2)若以稀H2SO4作电解质溶液,其电极反应式为:负极:2H24e=4H;正极:O24e4H=2H2O。反应过程中生成水,溶液中c(H)减小,pH增大,若以KOH溶液作电解质溶液,其电极反应式为:负极:2H24OH4e=4H2O;正极:2H2OO24e=4OH。反应过
9、程中生成水,溶液中c(OH)减小,pH减小。(3)若把H2改为CH4,KOH溶液作电解质溶液时,其正极反应式为2H2OO24e=4OH。【答案】(1)H2O2(2)电解质溶液H2SO4溶液KOH溶液负极反应式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正极反应式O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH溶液的pH变化变大变小(3)2H2OO24e=4OH10ZPower电池使用锌聚合物作为负极和银钠米颗粒作为正极,其安全性类似于传统的碱性电池,并且其材料95%可回收,该电池的容量比同体积的锂电池高30%。银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充、放电过程可表示为2AgZn(OH)2Ag2O
10、ZnH2O。根据上述信息回答下列问题:(1)电池在放电时,作为负极的是_,正极反应式为_ _。(2)该电池属于_(填“酸”“碱”或“中”)性电池。(3)写出充电时的反应式:阳极(负极):_ _;阴极(正极):_ _。【解析】(1)根据总反应式可知,逆反应为放电过程,故被氧化的Zn为负极,Ag2O为正极。(2)从产物分别为金属氧化物和氢氧化物来看,该电池的电解质溶液应为碱性。(3)充电时,Ag被氧化作阳极,Zn(OH)2被还原作阴极。【答案】(1)ZnAg2OH2O2e=2Ag2OH(2)碱(3)2Ag2OH2e=Ag2OH2OZn(OH)22e=Zn2OH11ZnMnO2干电池应用广泛,其电解
11、质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电池工作时,电子沿导线流向_(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2,会加速某电极的氧化,其主要原因是_。欲除去Cu2,最好选用下列试剂中的_(填字母)。ANaOH BZnCFe DNH3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过2 mol电子,MnO2的理论产量为_。【解析】(1)负极是失电子的一极,Zn失电子由负极经外电路流向正极。(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的氧化。除杂的基本要求是不能引入新杂质,
12、所以应选Zn将Cu2置换为单质而除去。(3)阴极上得电子,发生还原反应,H得电子生成氢气。 因为MnSO4MnO22e,通过2 mol电子产生1 mol MnO2,质量为87 g。【答案】(1)Zn(或锌)正极(2)Zn与Cu2反应生成Cu,Zn与Cu构成原电池,加快反应速率B(3)2H2e=H287 g能力提升12(2016烟台高二检测)乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂,电池总反应式为C2H5OH3O2=2CO23H2O,下列说法错误的是 () 【导学号:05310038】A电池工作时,质子向电池的正极迁移B电池工作时,电流由b极沿导线流向a极Ca为负极,电极反应式是C2H5OH3H2O12
13、e=2CO212HDb为正极,电极反应式是4HO24e=2H2O【解析】本题以燃料电池为依托考查电化学原理,负极上发生的是氧化反应,乙醇应失电子,所以C错误。【答案】C13(2015江苏高考)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是()A反应CH4H2O3H2CO,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:H22OH2e=2H2OC电池工作时,CO向电极B移动D电极B上发生的电极反应为:O22CO24e=2CO【解析】A选项,甲烷中的C为4价,一氧化碳中的C为2价,每个碳原子失去6个电子,因此每消耗1 mol甲烷失去6 mol电子,所以错误;B选项,熔融盐中没有氢氧根离子,因此氢