高中化学复习专题-化学电源练习题含答案.doc

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1、第四章第二节一、选择题1废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。其首要原因是()A为了利用电池外壳的金属材料B防止汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D回收其中的石墨电极解析:废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染,必须进行集中处理。答案:B2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:选项原因分析结论A锌锰干电池工作后碳棒不变B氢氧燃料电池工作时都是负极发生氧化反应,H22e=2HC太阳能电池的主要

2、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答案:B3燃料电池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧气或空气起反应,将此反应的化学能转化为电能的装置,电解质溶液通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃烧电池的说法不正确的是()A负极反应式为CH410OH8e=CO7H2OB正极反应式为2O24H2O8e=8OHC随着不断放电,电解质溶液碱性不变D甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大解析:A、B两项是正确的;综合A、B两项知C项不正确;根据能量转化的规律,燃烧时产生的热能是不可能全部转化为功的,能量利用率不高,而电能转化为功的效率要大得多,D项正确。答案:C4(2015北京东城期末)如

3、图是一种应用广泛的锂电池,LiPF6是电解质,SO(CH3)2是溶剂,反应原理是4LiFeS2=Fe2Li2S。下列说法不正确的是()A该装置将化学能转化为电能B电子移动方向是由a极流向b极C可以用水代替SO(CH3)2作溶剂Db极反应式是FeS24Li4e=Fe2Li2S解析:Li作负极发生Lie=Li,正极FeS2中铁的化合价由2价降低到0价、硫由1价降低到2价,电极反应式为FeS24e4Li=Fe2Li2S;水与Li发生反应,C选项错误。答案:C5高效能电池的研发制约电动汽车的推广。有一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总反应为:2C2

4、H67O28KOH=4K2CO310H2O,有关此电池的推断中正确的是()A负极反应为:14H2O7O228e=28OHB放电过程中KOH的物质的量浓度不变C每消耗1 mol C2H6,则电路上转移的电子为14 molD放电一段时间后,负极周围的pH升高解析:燃料作负极,氧气作正极,A选项错误;由总反应可知放电过程中消耗KOH,B选项错误;分析总反应,7个O2参加反应转移28个电子,C选项正确;负极电极反应式为C2H618OH14e=2CO12H2O,D选项错误。答案:C6将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,即可构成CH4燃料电池。已知通入CH4一极的电极反应式是:CH4

5、10OH=CO7H2O8e;通入O2一极的电极反应式是:O22H2O4e=4OH。下列有关叙述中,不正确的是()A通入CH4的电极为负极B正极发生氧化反应C溶液中的OH向负极移动D工作一段时间后应补充KOH解析:该燃料电池正极发生还原反应,B不正确。根据题中电极反应式知CH4发生氧化反应,通入CH4的电极为负极,A正确;原电池工作时,电解质溶液中阴离子移向负极,C正确;该电池总反应为CH42O22OH=CO3H2O,工作时消耗KOH,D正确。答案:B7(2015课标)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是 ()A正极反应中有

6、CO2生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O解析:根据微生物电池工作原理示意图可知:C6H12O6在负极上发生氧化反应,电极反应式为C6H12O624e6H2O=6CO224H;O2在正极上发生还原反应,电极反应式为6O224e24H=12H2O。负极有CO2生成,A项错误;B项,微生物促进了反应中电子的转移,正确;C项,质子通过交换膜从负极区移向正极区,正确;D项,电池总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O,正确。答案:A8(2015新课标冲刺卷)如图装置为某新型燃料电池的工作示意图,以HClNH4Cl

7、溶液为电解质溶液。下列有关说法中正确的是()A通入H2的电极为正极B该电池的负极反应式为:N26e8H=2NHC图中分离出的A物质为NH4ClD该电池工作一段时间后,溶液的pH减小解析:分析题目中示意图可得,正极反应式为:N26e8H=2NH,负极反应式为:3H26e=6H,故A、B项错误;电池工作的总反应式为:N23H22H=2NH,消耗H,故电池工作一段时间后,溶液的pH增大,故D项错误;从电池的总反应式可知最终生成的物质为NH4Cl,则图中分离出的A物质为NH4Cl,故C项正确。答案:C9(2015南充高二检测)市场上经常见到的标记为Liion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属

8、锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为:Li2Li0.35NiO22Li0.85NiO2,下列说法不正确的是()A放电时,负极的电极反应式:Lie=LiB充电时,Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C该电池不能用水溶液作为电解质溶液D放电过程中Li向负极移动解析:A项,Li从零价升至正价,失去电子,作负极,正确;B项,反应逆向进行时,反应物只有一种,化合价既有升,又有降,所以既发生氧化反应又发生还原反应,正确;C项,由于Li可以与水反应,故不能用水溶液作为电解质溶液,正确;D项,原电池中阳离子应迁移至正极得电子,故错

9、。答案:D10科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池,它以丙烷气体为燃料。电池中的一极通入空气,另一极通入丙烷气体,电解质是固态氧化物,在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池的说法不正确的是()A在熔融电解质中,O2由负极移向正极B该电池的总反应是:C3H85O2=3CO24H2OC电路中每通过5 mol电子,约有5.6 L标准状况下的丙烷被完全氧化D通入丙烷的电极为电池负极,发生的电极反应为:C3H820e10O2=3CO24H2O解析:该燃料电池的化学反应原理是:C3H85O2=3CO24H2O,B正确;放电过程中通入丙烷的电极为负极:C3H820e10O2=3CO24H2O,C正确;

10、通入O2的电极为正极:O24e=2O2,产生的O2将向负极移动,A项错。答案:A二、非选择题11氯铝电池是一种新型的燃料电池,电解质溶液是KOH溶液,试回答下列问题:(1)通入氯气的电极是_极(填“正”或“负”),电极反应式为:_。(2)加入铝的电极是_极(填“正”或“负”),电极反应式为:_。(3)电子从_极流向_极(填“Al”或“Cl2”)。解析:根据Cl2和Al的反应方程式:3Cl22Al=2AlCl3可知,铝易失电子被氧化,为负极,但电解液为KOH溶液,故负极反应为:2Al6e8OH=2AlO4H2O,Cl2易得电子被还原,为正极,电极反应为3Cl26e=6Cl。在外电路中电子从负极(

11、铝极)流出沿导线流向正极(Cl2极)。答案:(1)正3Cl26e=6Cl(2)负2Al6e8OH=2AlO4H2O(3)AlCl212ZnMnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是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,会加速某电极的腐蚀,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 D NH3H2O解析:(1)负极是失电子的一极,Zn失去电子,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腐蚀;除杂的基本

12、要求是不能引入新杂质,所以应选Zn将Cu2置换为单质而除去。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B13(2015经典习题选萃)铅蓄电池是化学电源,它工作时的电池总反应为:PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O。试回答:(1)蓄电池负极的电极材料是_。(2)工作时该蓄电池正极的电极反应式是_。(3)铅蓄电池工作时,电解质溶液的密度_,pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)如果用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2,当制得0.05 mol Cl2时,在理论上电池内部消耗的H2SO4的物质的量是_。解析:(1)由电池总反应可

13、知,Pb发生氧化反应,所以Pb是负极。(2)正极上的反应是PbO2PbSO4,则必然有H2SO4参加:PbO24HSO2e=PbSO42H2O(负极反应为Pb2eSO=PbSO4,将正、负极反应合并,与题给总反应相符)。(3)在蓄电池的工作过程中,Pb被氧化,H2SO4被消耗,所以溶液的密度减小,pH增大。(4)用铅蓄电池作电源,电解饱和食盐水制0.05 mol Cl2,需提供0.10 mol e(2Cl2e=Cl2),每消耗2 mol H2SO4时转移2 mol e,故至少消耗0.10 mol H2SO4。答案:(1)Pb(2)PbO24HSO2e=PbSO42H2O(3)减小增大(4)0.

14、10 mol点评:将蓄电池与电解槽相连接时,前者将化学反应的能量转化为电能提供给后者,使其发生氧化还原反应,在电路中流过的电子的物质的量相等。14锌银电池比能量大、电压平稳,广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。电解质溶液是KOH溶液,电池总反应为ZnAg2O=ZnO2Ag。请回答下列问题:(1)该电池的正极材料是_;电池工作时,阳离子向_(填“正极”或“负极”)移动;负极的反应式为_。(2)电极材料锌可由闪锌矿在空气中煅烧成氧化锌,然后用碳还原来制取,化学反应方程式为ZnOCZnCO,此法为_。A电解法 B热还原法 C热分解法电极材料氧化银可回收利用得到银,其化学方程式为_。答

15、案:(1)Ag2O正极Zn2e2OH=ZnOH2O(2)B2Ag2O4AgO215氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_,在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为:_。(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:.2LiH22LiH.LiHH2O=LiOHH2反应中的还原剂是_,反应中的氧化剂是_。已知

16、LiH固体密度为0.82 gcm3,用锂吸收224 L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为_。由生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为_mol。解析:(1)氢氧燃料电池中,负极通H2,正极通O2,所以导线中电子由a到b。(2)负极H2被氧化,写电极反应式时要注意电解质溶液的组成。(3)本题考查读题能力,铂粉作用在题设中有说明。(4)2LiH22LiH22.4 L 16 g吸收224 L H2时,生成的LiH的质量为160 g,LiH体积与被吸收的H2体积比为:224 L11 148LiHH2O=LiOHH28 g 1 mol160 g LiH与H2O作用生成20 mol H2,H2完全被氧化失40 mol电子,若能量转化率为80%,则导线中通过的电子的物质的量为40 mol80%32 mol。答案:(1)由化学能转变为电能由a到b(2)2H24OH4e=4H2O(或H22OH2e=2H2O)(3)增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快电极反应速率(4)LiH2O(或8.71104)32

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