化學(xué)電源練習(xí)題答案

1、第二節(jié) 化學(xué)電源練習(xí)題一、選擇題1下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確的是()A手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極答案：B點(diǎn)撥：二次電池，即可充電電池，所以A項(xiàng)對(duì)。B中，在原電池中，活潑金屬Zn是負(fù)極，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，因此電子的流向是由負(fù)極(鋅電極)流向正極(銅電極)，B項(xiàng)錯(cuò)。2電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來(lái)源，各式各樣電池的發(fā)明是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì)B氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極

2、被氧化D太陽(yáng)能電池的主要材料是高純度的二氧化硅答案：C點(diǎn)撥：因?yàn)殇\錳干電池中鋅棒為負(fù)極，鋅棒變細(xì)，碳棒不變，A錯(cuò)；原電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，B錯(cuò)；氫氧燃料電池負(fù)極反應(yīng)為H22e=2H，C正確；太陽(yáng)能電池采用硅材料制作，D錯(cuò)。3利用生活中常見的材料可以制作出一些有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的裝置來(lái)，如廢鋁罐和碳棒、食鹽水等材料制作用于驅(qū)動(dòng)玩具的電池。上述電池工作時(shí)，有關(guān)說(shuō)法正確的是()A鋁罐將逐漸被腐蝕B碳棒上發(fā)生的反應(yīng)為：O24e=2O2C碳棒應(yīng)與玩具電機(jī)的負(fù)極相連D該電池工作一段時(shí)間后碳棒的質(zhì)量會(huì)減輕答案：A點(diǎn)撥：該電池的負(fù)極是Al，工作時(shí)鋁將被腐蝕，A對(duì)；正極上O2得電子，但不會(huì)形成O2，B錯(cuò)；碳

3、棒是該電池的正極，與玩具電機(jī)正極相連，C錯(cuò)；碳棒不參與反應(yīng)，質(zhì)量不會(huì)減輕，D錯(cuò)。4(2012·三明一中高二檢測(cè))氫鎳電池的總反應(yīng)式是H22NiO(OH)2Ni(OH)2。根據(jù)此反應(yīng)判斷，下列敘述中不正確的是()A電池放電時(shí)，鎳元素被氧化B電池充電時(shí)，氫元素被還原C電池放電時(shí)，鎳元素被還原D電池放電時(shí)，H2在負(fù)極放電答案：A點(diǎn)撥：電池放電時(shí)，Ni元素化合價(jià)降低被還原，A錯(cuò)，C對(duì)；充電時(shí)，H元素化合價(jià)從10，化合價(jià)降低，被還原，B對(duì)；放電時(shí)，H元素化合價(jià)升高，在負(fù)極被氧化，D對(duì)。5微型鋰碘電池可用于植入某些心臟病人體內(nèi)的心臟起搏器所用的電源。這種電池中的電解質(zhì)是固體電解質(zhì)LiI，其中的導(dǎo)

4、電離子是I。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A正極反應(yīng)：2Li2e=2LiB負(fù)極反應(yīng)：I22e=2IC總反應(yīng)是：2LiI2=2LiID金屬鋰作正極答案：C點(diǎn)撥：該電池中Li的活潑性強(qiáng)，作負(fù)極，其反應(yīng)為：2Li2e=2Li，B、D均錯(cuò)。正極反應(yīng)為：I22e=2I，A錯(cuò)?？偡磻?yīng)為2LiI2=2LiI，C正確。6一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列對(duì)該燃料電池說(shuō)法不正確的是()A在熔融電解質(zhì)中，O2移向正極B電池的總反應(yīng)是：2C4H1013O2=8CO210H2OC通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：O24e=

5、2O2D通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：C4H1013O226e=4CO25H2O答案：BC點(diǎn)撥：該燃料電池中，O2在正極得到電子變成O2，所以O(shè)2應(yīng)由正極移向負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)；丁烷是還原劑，所以通入丁烷的一極應(yīng)是負(fù)極，D項(xiàng)錯(cuò)。7阿波羅號(hào)宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)為：2H2O2=2H2O，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)保持在較高溫度，使水蒸發(fā)，則下列敘述中正確的是()A此電池能發(fā)出藍(lán)色火焰BH2為正極，O2為負(fù)極C工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的pH不斷減小D電極反應(yīng)為：負(fù)極2H24OH4e=4H2O；正極：O22H2O4e=4OH答案：D點(diǎn)撥：氫氧燃料電池在放電時(shí)，氫氣和氧氣在鉑的催化下反應(yīng)，

6、并不燃燒；根據(jù)氫氣和氧氣在反應(yīng)中化合價(jià)的變化，可以確定氫氣在負(fù)極上反應(yīng)，而氧氣在正極上反應(yīng)；電極反應(yīng)式為：負(fù)極2H24OH4e=4H2O，正極O22H2O4e=4OH，總反應(yīng)2H2O2=2H2O；因?yàn)榉磻?yīng)生成的水蒸發(fā)，所以KOH溶液的濃度保持不變，故整個(gè)溶液的pH保持不變。8鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2，電解液為H2SO4溶液，工作時(shí)的反應(yīng)為PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，下列結(jié)論正確的是()APb為正極，被氧化B溶液的pH不斷減小CSO離子濃度不變D電解質(zhì)溶液密度不斷減小答案：D點(diǎn)撥：蓄電池工作時(shí)相當(dāng)于原電池，Pb作負(fù)極，被氧化，A錯(cuò)。H2SO4不斷被消耗，pH增大，B

7、錯(cuò)。SO在正、負(fù)極上生成PbSO4，SO離子濃度減小，C錯(cuò)。消耗H2SO4，密度不斷減小，D正確。9將兩個(gè)鉑電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，即可構(gòu)成CH4燃料電池。已知通入CH4一極的電極反應(yīng)式是：CH410OH=CO7H2O8e；通入O2一極的電極反應(yīng)式是：O22H2O4e=4OH。下列有關(guān)敘述中，不正確的是()A通入CH4的電極為負(fù)極B正極發(fā)生氧化反應(yīng)C溶液中的OH向負(fù)極移動(dòng)D工作一段時(shí)間后應(yīng)補(bǔ)充KOH答案：B點(diǎn)撥：該燃料電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，B不正確。根據(jù)題中電極反應(yīng)式知CH4發(fā)生氧化反應(yīng)，通入CH4的電極為負(fù)極，A正確；原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中陰離子移向負(fù)極，C正確

8、；該電池總反應(yīng)為CH42O22OH=CO3H2O，工作時(shí)消耗KOH，D正確。10(2012·經(jīng)典習(xí)題選萃)鎂及其化合物一般無(wú)毒(或低毒)、無(wú)污染，且鎂電池放電時(shí)電壓高而平穩(wěn)，越來(lái)越成為人們研制綠色電池的關(guān)注焦點(diǎn)。其中一種鎂充電電池的反應(yīng)。為：MgxMo3S4xMgMo3S4下列關(guān)于鎂充電電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A放電時(shí)，Mg2向正極遷移B放電時(shí)的正極反應(yīng)為：Mo3S2xe=Mo3S4C充電時(shí)，電池的負(fù)極接外電源的負(fù)極D放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Mg2e=Mg2答案：B點(diǎn)撥：放電時(shí)正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Mo3S42xe=Mo3S，B項(xiàng)錯(cuò)。原電池工作時(shí)，電池內(nèi)部陽(yáng)離子移向正極，A

9、正確。負(fù)極放電時(shí)失電子被氧化，D正確。充電時(shí)得電子被還原，應(yīng)與外接電源負(fù)極相連，C正確。11關(guān)于下圖所示的原電池，下列說(shuō)法正確的是()A電子從鋅電極通過(guò)電流計(jì)流向銅電極B鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移C鋅電極發(fā)生還原反應(yīng)，銅電極發(fā)生氧化反應(yīng)D銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是2H2e=H2答案：A點(diǎn)撥：圖示原電池中，Zn為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu為正極發(fā)生還原反應(yīng)，故A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)；原電池工作時(shí)，ZnSO4溶液中的Zn2濃度增大，所以鹽橋中的陰離子向ZnSO4溶液中遷移，B項(xiàng)錯(cuò)；銅電極上發(fā)生的反應(yīng)是Cu22e=Cu，D項(xiàng)錯(cuò)。12電動(dòng)自行車由于靈活、快捷、方便，已成為上班族的主要代步工具，其電源常采用鉛

10、蓄電池。反應(yīng)原理為：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)。根據(jù)此反應(yīng)判斷下列敘述錯(cuò)誤的是()A放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：Pb(s)SO(aq)2e=PbSO4(s)B充電時(shí)與電源的正極相連的電極發(fā)生氧化反應(yīng)C放電時(shí)，電解液的密度增大D充電時(shí)，電解液的pH減小答案：C點(diǎn)撥：鉛蓄電池放電時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，且鉛失去電子后生成的鉛離子與溶液中的硫酸根離子結(jié)合成硫酸鉛，A正確；正極放電時(shí)發(fā)生還原反應(yīng)，充電時(shí)則發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；放電時(shí)，消耗硫酸，電解質(zhì)溶液密度減小，C不正確；充電時(shí)又生成硫酸，電解液的pH減小，D正確。13美國(guó)海軍海底戰(zhàn)事中心與麻省理工大學(xué)共同成功研制

11、了用于潛航器的鎂過(guò)氧化氫燃料電池系統(tǒng)。其工作原理如圖所示。以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A電池的負(fù)極反應(yīng)為：Mg2e=Mg2B電池工作時(shí)，H向負(fù)極移動(dòng)C電池工作一段時(shí)間后，溶液的pH增大D電池總反應(yīng)是：MgH2O22H=Mg22H2O答案：B點(diǎn)撥：該電池中鎂為還原劑，作為負(fù)極，A對(duì)；電池工作時(shí)，陽(yáng)離子移向正極，B錯(cuò)；電池工作過(guò)程為MgH2O22H=Mg22H2O，該過(guò)程中不斷消耗氫離子，溶液的pH增大，C、D對(duì)。二、非選擇題14氯鋁電池是一種新型的燃料電池，電解質(zhì)溶液是KOH溶液，試回答下列問(wèn)題：(1)通入氯氣的電極是_極(填“正”或“負(fù)”)，電極反應(yīng)式為：_。(2)加入鋁的電極是_極(填“正”或“負(fù)

12、”)，電極反應(yīng)式為：_。(3)電子從_極流向_極(填“Al”或“Cl2”)。答案：(1)正3Cl26e=6Cl(2)負(fù)2Al6e8OH=2AlO4H2O(3)AlCl2點(diǎn)撥：根據(jù)Cl2和Al的反應(yīng)方程式：3Cl22Al=2AlCl3可知，鋁易失電子被氧化，為負(fù)極，但電解液為KOH溶液，故負(fù)極反應(yīng)為：2Al6e8OH=2AlO4H2O，Cl2易得電子被還原，為正極，電極反應(yīng)為3Cl26e=6Cl。在外電路中電子從負(fù)極(鋁極)流出沿導(dǎo)線流向正極(Cl2極)。15燃料電池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)與氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，通常用氫氧化鉀作為電解質(zhì)溶液。完成下列關(guān)于甲烷

13、(CH4)燃料電池的填空：(1)甲烷與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。(2)已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH42O22KOH=K2CO33H2O，電池中有一極的電極反應(yīng)式為CH410OH8e=CO7H2O，這個(gè)電極是燃料電池的_(填“正極”或“負(fù)極”)，另一個(gè)電極上的電極反應(yīng)式為：_。(3)隨著電池不斷放電，電解質(zhì)溶液的堿性_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(4)通常情況下，甲烷燃料電池的能量利用率_(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃燒的能量利用率。答案：(1)CH42O2=CO22H2O(2)負(fù)極O22H2O4e=4OH(3)減小(4)大于點(diǎn)撥：燃料電池和原電池一樣，氧化還原反應(yīng)中的還原劑

14、作為負(fù)極，反應(yīng)為CH410OH8e=CO7H2O；氧化劑作為正極，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH；由電池反應(yīng)式可知反應(yīng)過(guò)程中消耗氫氧化鉀，因此，隨著電池不斷放電，電解質(zhì)溶液的堿性將減弱；燃料電池的能量利用率(80%)比燃料燃燒的能量利用率(30%)高。16(2012·試題調(diào)研)微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。有一種銀鋅電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電極反應(yīng)為：Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH根據(jù)上述反應(yīng)式，做下列題目。(1)判斷下列敘述中正確的是_。A在使用過(guò)程中，電解質(zhì)KOH被不斷消耗B使用過(guò)程中，電子由Ag2O極

15、經(jīng)外電路流向Zn極CZn是負(fù)極，Ag2O是正極DZn電極發(fā)生還原反應(yīng)，Ag2O電極發(fā)生氧化反應(yīng)(2)寫出電池的總反應(yīng)式：_。(3)使用時(shí)，負(fù)極區(qū)的pH_(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，正極區(qū)的pH_，電解質(zhì)溶液的pH_。答案：(1)C(2)ZnAg2O=ZnO2Ag(3)減小增大不變點(diǎn)撥：(1)由兩電極反應(yīng)相加得電池總反應(yīng)式：ZnAg2O=ZnO2Ag，由總反應(yīng)式知，在使用過(guò)程中KOH不被消耗，A錯(cuò)；由電極反應(yīng)式，可知Zn是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag2O是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電子由Zn極流向Ag2O極。C對(duì)，B、D均錯(cuò)。(3)電解質(zhì)溶液為KOH溶液，使用時(shí)，負(fù)極區(qū)消耗OH，pH減?。徽?/p>

16、極區(qū)產(chǎn)生OH，pH增大，消耗和產(chǎn)生的量相等，H2O的量不變，電解質(zhì)溶液的pH不變。17科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電力的重要途徑，美國(guó)已計(jì)劃將甲醇燃料電池用于軍事目的。一種甲醇燃料電池是采用鉑或碳化鎢作為電極催化劑，在稀硫酸電解液中直接加入純化后的甲醇，同時(shí)向一個(gè)電極通入空氣?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)這種電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是：_。(2)此電池的正極發(fā)生的電極反應(yīng)式是_；負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式是_、_。(3)電解液中的H向_極移動(dòng)；向外電路釋放電子的電極是_。(4)比起直接燃燒燃料產(chǎn)生電力，使用燃料電池有許多優(yōu)點(diǎn)，其中主要有兩點(diǎn)：首先是燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率高，其次是_。答案：(1

17、)2CH3OH3O2=2CO24H2O(2)3O212H12e=6H2O2CH3OH2H2O12e=2CO212H(3)正負(fù)極(4)對(duì)環(huán)境無(wú)污染點(diǎn)撥：甲醇燃料電池實(shí)質(zhì)就是利用CH3OH燃料在氧氣中反應(yīng)來(lái)提供電能。CH3OH在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2CH3OH2H2O12e=2CO212H；氧氣在正極反應(yīng)：3O212H12e=6H2O，兩反應(yīng)式相加即得總反應(yīng)式。在電池中，負(fù)極釋放出電子移動(dòng)到正極上，故向外電路釋放電子的電極為負(fù)極。在原電池的內(nèi)電路中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，故H向正極移動(dòng)。甲醇反應(yīng)產(chǎn)物為CO2和H2O，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。18(2012·經(jīng)典習(xí)題選萃)氫氧燃料電池是符合綠色

18、化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。右圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定。請(qǐng)回答：(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是_，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)開(用a、b表示)。(2)負(fù)極反應(yīng)式為_。(3)電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)開。(4)該電池工作時(shí)，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理如下：.2LiH22LiH.LiHH2O=LiOHH2反應(yīng)中的還原劑是_，反應(yīng)中的氧化劑是_。已知LiH固體密度為0.82 g·cm3，用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為_。由生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為_mol。答案：(1)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苡蒩到b(2)2H24OH4e=4H2O(或H22OH2e=2H2O)(3)增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率(4)LiH2O(或8.71×104)32點(diǎn)撥：(1)氫氧燃料電池中，負(fù)極通H2，正極通O2，所以導(dǎo)線中電子由a到b。(2)負(fù)極