1、14.2 化学电源一、选择题1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一次电池包括干电池和蓄电池【答案】C【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。2下列电池工作时,电极质量均不发生改变的是A银锌电池 B锌锰电池 C燃料电池 D铅蓄电池【答案】C3下列有关电池的叙述正确的是A锌锰干电池工作是锰作正极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
2、二氧化硅D氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能【答案】B【解析】2选项 原因分析 结论A 锌锰干电池是碳棒作正极 B 氢氧燃料电池工作时都是负极发生氧化反应，H 22e=2H C 太阳能电池的主要材料是高纯度的硅 D 氢氧燃料电池是将化学能转变为电能 4铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni 2O3+3H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是A电池的电解液为碱性溶液，正极为 Ni2O3、负极为 FeB电池充电过程中，阴极附近溶液的酸性增强C电池放电时，负极反应为 Fe+2OH2e=Fe(OH)2D电池充电时，阳极反应为 2Ni(OH)2+2OH2e
3、=Ni2O3+3H2O【答案】B【点睛】二次电池放电时为原电池原理，充电时为电解池原理；充电时阴极的电极反应为放电时负极反应的逆过程，充电时阳极的电极反应为放电时正极反应的逆过程。5铅蓄电池总反应为 Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O，下列有关电池工作时的结论正确的是APb 为正极被氧化 B溶液的 pH 不断减小 3C 浓度不变D两电极质量均增加【答案】D6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Aa 为电池的正极B电池充电反应为C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【答案】C【解析】原电池放电时，b 电极 Li
4、 失电子，作负极，电极反应式为 Lie=Li+；a 电极为正极，LiMn 2O4得电子，电极反应式为 Li1xMn2O4+xe+xLi+=LiMn2O4，总反应式为：Li1xMn2O4+xLi=LiMn2O4。b 电极 Li 失电子，作负极，所以 a 电极为正极，故 A 项正确；充电反应是放电反应的逆反应，充电反应为：LiMn 2O4= Li1xMn2O4+xLi ，故 B 正确；放电时，a 电极锂为正极，Mn 元素化合价发生变化，锂的化合价不变，故 C 错误；b 电极 Li 失电子产生 Li+，a 电极结合 Li+，所以溶液中 Li+从 b 向 a 迁移，故 D 项正确。7英国科学家发明的尿
5、素微生物电池的反应为：2CO(NH 2)2+3O2 = 2CO2+2N2+4H2O，电池装4置如图所示。下列说法正确的是A该装置能够在高温下工作B微生物促进了反应中电子的转移C装置工作时，电能转变为化学能D装置工作时，电子由电极 a 沿导线流向电极 b【答案】B8 科学美国人评出的 2016 年十大创新技术之一是碳呼吸电池，电池原理如图所示，已知草酸铝Al 2(C2O4)3难溶于水。则下列有关说法正确的是A该装置将电能转变为化学能B正极的电极反应为 C2O422e=2CO2C每生成 1 mol Al2(C2O4)3，有 6 mol 电子流过负载D草酸盐溶液中的阳离子移向 Al 电极【答案】C【
6、解析】根据题意，此装置为碳呼吸电池，是化学能转化成电能的装置，故 A 错误；根据电池原理，正极反应是 CO2参与，电极反应式为 2CO22e =C2O42，故 B 错误；生成Al2(C2O4)3，以 Al 进行计算，转移电子物质的量为 123 mol=6 mol，故 C 正确；根据5原电池的工作原理，阳离子向正极移动，Al 电极为负极，因此草酸盐中阳离子向通入含CO2空气一极移动，故 D 错误。点睛：本题的难点是电极反应式的书写，一般先判断出此电极反应物，如本题根据电池原理所示，正极上通入含 CO2的空气，出来只有空气，说明 CO2参与反应，然后判断产物，根据装置图，出来的是 Al2(C2O4
7、)3，说明 CO2得电子后转化成 C2O42，因此正极电极反应式为2CO22e =C2O42。 二、非选择题9化学电池在通讯，交通及日常生活中有着广泛的应用。（1）目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可以表示为 Cd2NiO(OH)2H 2O2Ni(OH)2Cd(OH) 2。已知 Ni(OH)2和 Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是_。以上反应是可逆反应 以上反应不是可逆反应充电时化学能转变为电能 放电时化学能转变为电能A B C D（2）废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值，在酸性土壤中这种污染尤为
8、严重。这是因为_。【答案】 （1）B（2）Ni(OH) 2和 Cd(OH)2能溶于酸性溶液10科学家预言，燃料电池将是 21 世纪获得电能的重要途径。（1）氢氧燃料电池是将 H2通入负极，O 2通入正极而发生电池反应的，其能量转换率高。若电解质溶液为 KOH，其负极反应为_，电池总反应为 _。若电解质溶液为硫酸，其正极反应为_，负极反应为_。6（2）近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：请回答下列问题：Pt(a)电极是_极，电极反应式为_。Pt(b)电极发生_反应(填“氧化”或“还原”)。该电池的总反应方程式为_。如果该电池工作时电路中通过 3 mol 电子，则消耗掉的 CH3OH 有_mol。【答案】 （1）2H 2+4OH4e=4H2O 2H2O 2=2H2OO 2+4e+4H+=2H2O 2H24e=4H+ （2）负 CH3OHH 2O6e=CO26H 还原 2CH 3OH3O 2=2CO24H 2O0.5
