2018_2019学年高中化学专题1化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的转化第2课时化学电源课后达标检测苏教版选修420190121452.doc

1、1第 2 课时 化学电源课后达标检测基础巩固1下列有关电池的叙述正确的是( )A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化C太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅D氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能解析：选 B。选项 A，锌锰干电池工作后碳棒粗细不变，错误。选项 B，氢氧燃料电池工作时负极发生氧化反应，H 22e =2H 或 H22e 2OH =2H2O，正确。选项 C，太阳能电池的主要材料是高纯度的硅，错误。选项 D，氢氧燃料电池是将化学能转变为电能，错误。2下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是( )A电池中锌是正极B电池是一次电池C电池工作时，氢气发生

2、还原反应D电池工作时，电子由锌通过导线流向碳棒解析：选 D。电池中锌是负极，铜是正极，A 错误；电池为铅蓄电池，属于二次电池，B 错误；电池为氢氧燃料电池，H 2在负极失去电子发生氧化反应，C 错误；电池为锌锰干电池，锌为负极，碳棒为正极，电子由负极沿导线流向正极，D 正确。3(2018大庆高二检测)钮扣电池的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为 KOH溶液。放电时两个电极反应分别为 Zn2OH 2e =Zn(OH)2、Ag 2OH 2O2e =2Ag2OH ，下列说法中，正确的是( )A锌是负极，氧化银是正极B锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应2C溶液中 OH 向正极移动，K 、H 向负极

3、移动D在电池放电过程中，电解质溶液的酸碱性基本保持不变解析：选 A。由电极反应式可知 Zn 作负极，Ag 2O 作正极，A 正确；Zn 发生氧化反应，Ag2O 发生还原反应，B 错误；溶液中的 OH 向负极移动，K 、H 向正极移动，C 错误；电池的总反应为 ZnAg 2OH 2O=Zn(OH)22Ag，电解质溶液为 KOH 溶液，因电池放电过程中不断消耗水，使溶液中 c(OH )增大，D 错误。4(2016高考海南卷改编)某电池以 K2FeO4和 Zn 为电极材料，KOH 溶液为电解质溶液。下列说法正确的是( )AZn 为电池的负极B正极反应式为 2FeO 10H 6e =Fe2O35H 2

4、O24C该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D电池工作时 OH 向正极迁移解析：选 A。A.根据化合价升降判断，Zn 化合价只能上升，故为负极材料，K 2FeO4为正极材料，正确；B.KOH 溶液为电解质溶液，则正极反应式为 2FeO 246e 8H 2O=2Fe(OH)310OH ，错误；C.该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，错误；D.电池工作时阴离子 OH 向负极迁移，错误。5镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为xMgMo 3S4 MgxMo3S4，在镁原电池放电时，下列说法错误的是

5、( ) 放 电 充 电AMg 2 向正极迁移BMo 3S4得到电子CMo 3S4发生氧化反应D负极反应为 Mg2e =Mg2解析：选 C。该原电池反应中镁是还原剂，作原电池的负极，失去电子，电极反应是Mg2e =Mg2 ；Mo 3S4在反应中是氧化剂，得到电子，发生还原反应；溶液中阳离子向正极移动，故 A、B、D 正确，C 错误。6一种新型环保电池是采用低毒的铝合金(丢弃的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食盐、氢氧化钠(化学药品店常见试剂)等原料制作的。电池的总反应方程式为2Al3ClO 2OH =3Cl 2AlO H 2O。下列说法不正确的是( ) 2A该电池的优点是电极材料和电解质用完后可以更

6、换B该电池发生氧化反应的是金属铝C电极的正极反应式为 3ClO 3H 2O6e =3Cl 6OH D当有 0.1 mol Al 完全溶解时，流经电解液的电子个数为 1.8061023解析：选 D。该电池所用材料都是生活中常见的，电极材料和电解质用完后可以更换，3A 正确；金属铝是原电池的负极，发生氧化反应，B 正确；在正极上发生还原反应，电极反应为 3ClO 3H 2O6e =3Cl 6OH ，C 正确；电子只能流经导线，不能流经电解液，D 不正确。7执法交警最常用的一种酒精检测仪的工作原理示意图如图所示，其反应原理为CH3CH2OHO 2=CH3COOHH 2O，被测者呼出气体中所含的酒精被

7、输送到电池中反应产生微小电流，该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下列说法正确的是( )Aa 极上的电极反应式为 CH3CH2OHH 2O4e =CH3COOH4H B电解质溶液中的 H 移向 a 电极Cb 为正极，电极反应式为 O22H 2O4e =4OHD呼出气体中酒精含量越高，微处理器中通过的电流越小解析：选 A。根据电池反应方程式和电解质溶液的酸碱性知，a 为负极，电极反应为CH3CH2OHH 2O4e =CH3COOH4H ，A 项正确；b 为正极，电极反应为O24e 4H =2H2O，C 项错误；电解质溶液中的 H 移向 b 电极，B 项错误；呼出气体中酒精含量越

8、高，参与反应的乙醇越多，微处理器中通过的电流越大，D 项错误。8一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO 2)晶体，在熔融状态下能传导 O2 。下列对该燃料电池说法正确的是( )A在熔融电解质中，O 2 由负极移向正极B通入丁烷的一极是正极，电极反应为 C4H1026e 13O 2 =4CO25H 2OC通入空气的一极是负极，电极反应为 O24e =2O2D电池的总反应是 2C4H1013O 2=8CO210H 2O解析：选 D。由丁烷与氧气反应的化学方程式(未标明条件)：2C4H1013O 2=8CO210H 2O，可知原电池的负极发

9、生氧化反应，对应物质的化合价升高：C4H1026e 13O 2 =4CO2 5H2O；原电池正极发生还原反应，化合价降低：O24e =2O2 ，显然在熔融电解质中 O2 从正极移向负极。9以 N2和 H2为反应物、溶有 A 的稀盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，原理如图所示。下列说法不正确的是( )4Ab 电极为负极，发生氧化反应Ba 电极发生的反应为 N28H 6e =2NH 4CA 溶液中所含溶质为 NH4ClD当反应消耗 1 mol N2时，则消耗的 H2为 67.2 L解析：选 D。 AN 23H 2=2NH3，反应中氢的化合价升高，失去电子，因此 b 电极为负极，发生氧化

10、反应，故说法正确；B.a 电极作正极，电解质溶液是盐酸，因此电极反应式为 N28H 6e =2NH ，故说法正确；C.根据 B 选项的分析，A 溶液中所含溶质为 4NH4Cl，故说法正确；D.没有说明外界条件，故说法错误。10某原电池中，电解质溶液为 KOH(aq)，向负极通入 C2H4或 Al(g)，向正极通入 O2或 Cl2。试完成下列问题。(1)当分别通入 C2H4和 O2时：正极反应：_；负极反应：_；电池总反应：_。(2)当分别通入少量 Al(g)和 Cl2时：正极反应：_；负极反应：_；电池总反应：_。答案：(1)3O 26H 2O12e =12OHC 2H416OH 12e =2

11、CO 10H 2O23C 2H43O 24OH =2CO 4H 2O23(2)3Cl 26e =6Cl2Al(g)6e 8OH =2AlO 4H 2O 22Al(g)3Cl 28OH =2AlO 6Cl 4H 2O 211镉镍可充电电池在现代生活中有着广泛的应用，它的充、放电反应如下：Cd2NiOOH2H 2O Cd(OH)22Ni(OH) 2 放 电 充 电请回答下列问题：(1)上述反应式中左边物质的总能量_(填“大于” “小于”或“等于”)右边物5质的总能量。(2)放电时负极发生反应的物质是_，放电时正极的反应式为_。(3)镉镍废旧电池必须进行回收并集中处理，最主要的原因是_。解析：(1)

12、原电池放电过程中将化学能转化为电能，即反应物总能量大于生成物总能量。(2)根据总反应式可知放电时：负极(Cd)反应式：Cd2OH 2e =Cd(OH)2，正极(NiOOH)反应式：2NiOOH2H 2O2e =2Ni(OH)22OH 。(3)废旧电池中的镍、镉等重金属离子对环境造成污染，故必须要回收并集中处理。答案：(1)大于(2)Cd NiOOHH 2Oe =NiOH2OH (3)防止电池中的镉、镍等重金属对土壤和水源造成污染能力提升12(1)将两铂片插入 KOH 溶液中作为电极，在两极区分别通入甲烷(或氢气、一氧化碳等可燃性气体)和氧气构成燃料电池，则通入甲烷气体的一极是原电池的_，该极的

13、电极反应式是_，电池工作时的总反应的离子方程式是_。(2)熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用 Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO 为负极气体，空气与 CO2的混合气体为正极气体，制得 650 下工作的燃料电池，完成下列反应式：正极：_，负极：2CO2CO 4e =4CO2。23总反应：_。(3)铅蓄电池放电时，总反应为 PbO2Pb2H 2SO4=2PbSO42H 2O，由此可以判断：原电池的电极材料：负极：_。电极反应式：正极：PbO 24H SO 2e =PbSO42H 2O，负极反应式为24_。工作后，铅蓄电池里电解质溶液的 pH_(填“变大” “变

14、小”或“不变”)，理由是_。解析：(1)根据甲烷燃烧的反应方程式可知，甲烷在负极反应，氧气在正极反应，由于6生成的 CO2可以与 KOH 溶液反应，生成 CO ，结合原子守恒与电荷守恒可写出电极反应式：23CH48e 10OH =CO 7H 2O，而电池反应的离子方程式为23CH42O 22OH =CO 3H 2O。(2)电池总反应方程式为 2COO 2 2CO2，23 = = = = =650 根据两电极的反应式之和等于电池总反应方程式，可求出正极的反应式为O22CO 24e =2CO 。(3)根据电池总反应方程式可知，铅为负极，铅失去电子后得到23的 Pb2 与溶液中的 SO 结合成沉淀，

15、电极反应式为 Pb2e SO =PbSO4，原电池工24 24作过程中消耗硫酸，溶液中 H 浓度减小，pH 增大。答案：(1)负极 CH 48e 10OH =CO 7H 2O CH 42O 22OH =CO 3H 2O23 23(2)O22CO 24e =2CO 2COO 2 2CO223 = = = = =650 (3)Pb Pb2e SO =PbSO4 变大 铅蓄电池在放电过程中消耗了 H2SO42413(1)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质 LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li 通过电解质迁移入 MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问

16、题：外电路的电流方向是由_极流向_极。(填字母)电池正极反应式为_。(2)通过 NOx传感器可监测 NOx的含量，其工作原理示意图如下：Pt 电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)。写出 NiO 电极的电极反应式：_。解析：(1)可由题意叙述中 Li 的迁移方向判断电流方向，在电池内部，阳离子从负极移向正极，可知 MnO2晶格为正极，故外电路电流方向由 b 向 a。题中叙述 Li 迁移入MnO2晶格中，生成 LiMnO2，可知 Mn 元素化合价降低 1，得电子数为 1，晶格生成物 LiMnO2不能拆成离子形式，故正极反应式为 MnO2e Li =LiMnO2。(2)由工作原理示意图可知，O 2在 Pt 电极发生还原反应生成 O2 ；在 O2 参加反应下，NO 在 NiO 电极发生氧化反应生成 NO2。答案：(1)b a MnO 2e Li =LiMnO27(2)还原 NOO 2 2e =NO2