魯科版選修4 化學電源 作業(yè).doc

課時分層作業(yè)(六)化學電源(建議用時：45分鐘)基礎(chǔ)達標練1堿性電池具有容量大、放電電流大等特點，因而得到廣泛應用。堿性鋅錳干電池以氫氧化鉀為電解質(zhì)，電池總反應式為znmno2h2o=znomn(oh)2。下列說法錯誤的是() 【導學號：41722047】a電池工作時，鋅失去電子b電池正極的電極反應式為mno22h2o2e=mn(oh)22ohc電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極d外電路中每通過0.2 mol電子，理論上鋅的質(zhì)量減小6.5 gc根據(jù)電池總反應可知負極反應式為zn2oh2e=znoh2o，正極反應式為mno22e2h2o=mn(oh)22oh，a、b項正確；電池工作時，電子由負極通過外電路流向正極，c項錯誤；外電路中每通過0.2 mol電子，有0.1 mol鋅參加反應，其質(zhì)量為6.5 g，d項正確。2常用的堿式紐扣式銀鋅電池放電時的電極反應分別為zn極：zn2oh2e=zn(oh)2，ag2o極：ag2oh2o2e=2ag2oh，下列說法不正確的是()a放電一段時間后溶液的ph不變bzn作負極，ag2o作正極c放電過程中，ag2o極附近溶液的ph增大d放電過程中，zn極附近溶液的ph減小a根據(jù)題述電極反應式可知，原電池工作時zn失去電子，ag2o得到電子，所以zn作負極，ag2o作正極。該電池放電時，在負極(zn)上發(fā)生的電極反應消耗了oh，因此zn極附近溶液的ph減小，在正極(ag2o)上發(fā)生的電極反應產(chǎn)生了oh，因此ag2o極附近溶液的ph增大，由總反應方程式znag2oh2o=zn(oh)22ag可知，放電過程中消耗水，所以電解質(zhì)溶液的堿性增強，ph增大。綜上分析，a項不正確。3鋅空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質(zhì)溶液為koh溶液，反應為2zno24oh2h2o=2zn(oh)。下列說法正確的是()a充電時，電解質(zhì)溶液中k向陽極移動b充電時，電解質(zhì)溶液中c(oh)逐漸減小c放電時，負極反應為：zn4oh2e=zn(oh)d放電時，電路中通過2 mol電子，消耗氧氣22.4 l(標準狀況)ca項，充電時裝置為電解池，溶液中的陽離子向陰極移動。b項，充電時的總反應為放電時的逆反應：2zn(oh)=2zno24oh2h2o，c(oh)逐漸增大。c項，放電時負極失電子發(fā)生氧化反應，由放電時的總反應可知，負極反應式為zn4oh2e=zn(oh)。d項，由放電時的總反應可知，電路中通過2 mol電子時，消耗0.5 mol o2，其體積為11.2 l(標準狀況)。4研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進行發(fā)電，在海水中該電池的總反應可表示為5mno22ag2nacl=na2mn5o102agcl。下列有關(guān)“水”電池在海水中放電的說法正確的是() 【導學號：41722048】a正極反應式：agcle=agclb每生成1 mol na2mn5o10轉(zhuǎn)移2 mol電子cna不斷向“水”電池的負極移動dagcl是還原產(chǎn)物b原電池的正極得電子發(fā)生還原反應，a項錯誤；每生成1 mol na2mn5o10有2 mol ag被氧化，轉(zhuǎn)移2 mol電子，b項正確；原電池中的陽離子移向正極，所以na不斷向“水”電池的正極移動，c項錯誤；銀的化合價升高被氧化，agcl是氧化產(chǎn)物，d項錯誤。5有一種鋰電池，用金屬鋰和石墨作電極材料，電解質(zhì)溶液是由四氯鋁鋰(lialcl4)溶解在亞硫酰氯( )中形成的，電池總反應方程式為8li3socl2=6liclli2so32s，下列敘述正確的是()a電解質(zhì)溶液中混入水，對電池反應無影響b金屬鋰作電池的正極，石墨作電池的負極c在電池工作過程中，亞硫酰氯(socl2)被還原為li2so3d在電池工作過程中，金屬鋰提供的電子與正極析出硫的物質(zhì)的量之比為41dli的化學性質(zhì)活潑，易與水發(fā)生反應：2li2h2o=2liohh2，故電解質(zhì)溶液應為非水溶液，a項錯誤；由電池總反應可知，li失電子，作電池的負極，石墨作電池的正極，b項錯誤；電池工作過程中，socl2被還原為s，c項錯誤；由電池總反應式知，8 mol li參與反應，提供8 mol電子，同時在正極析出2 mol s，d項正確。6電化學氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中nh3的含量，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()ao2在電極b上發(fā)生還原反應b溶液中oh向電極a移動c反應消耗的nh3與o2的物質(zhì)的量之比為45d負極的電極反應式為2nh36e6oh=n26h2oc構(gòu)成的原電池中，通入氧氣的電極是正極，發(fā)生還原反應，a項正確；電池放電過程中，溶液中的陰離子移向負極(a極)，b項正確；1 mol nh3反應生成n2轉(zhuǎn)移3 mol電子，1 mol o2反應轉(zhuǎn)移4 mol電子，根據(jù)電子守恒可知，消耗的nh3與o2的物質(zhì)的量之比為43，c項錯誤；負極的電極反應式為2nh36e6oh=n26h2o，d項正確。7微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是() 【導學號：41722049】a正極反應中有co2生成b微生物促進了反應中電子的轉(zhuǎn)移c質(zhì)子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)d電池總反應為c6h12o66o2=6co26h2oa圖示所給出的是原電池裝置。a有氧氣反應的一極為正極，發(fā)生還原反應，因為有質(zhì)子通過，故正極上電極反應式為o24e4h=2h2o，c6h12o6在微生物的作用下發(fā)生氧化反應，電極反應式為c6h12o624e6h2o=6co224h，負極上有co2產(chǎn)生，故a錯誤；b.微生物電池是指在微生物作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，所以微生物促進了反應中電子的轉(zhuǎn)移，故b正確；c質(zhì)子是陽離子，陽離子由負極區(qū)移向正極區(qū)，故c正確；d.正極的電極反應式為6o224e24h=12h2o，負極的電極反應式為c6h12o624e6h2o=6co224h，兩式相加得電池總反應為c6h12o66o2=6co26h2o，故d正確。8一種新型燃料電池，它以多孔鎳板為電極，兩電極插入koh溶液中，向兩極分別通入乙烷和氧氣，其電極反應式為c2h618oh14e=2co12h2o,2h2oo24e=4oh。有關(guān)此電池的推斷正確的是()a電池工作過程中，溶液的ph逐漸減小b正極與負極上參加反應的氣體的物質(zhì)的量之比為27c通入乙烷的電極為正極d電解質(zhì)溶液中的oh向正極移動a電池總反應為2c2h67o28oh=4co10h2o，故電池工作過程中，溶液的ph逐漸減小，a項正確；正、負極上參加反應的氣體的物質(zhì)的量之比為72，b項錯誤；通入乙烷的電極為負極，c項錯誤；電解質(zhì)溶液中的oh向負極移動，d項錯誤。9鎳鎘可充電電池，其電極材料是cd和nio(oh)，電解質(zhì)溶液是koh溶液。放電時的電極反應式為cd2oh2e=cd(oh)2,2h2o2nio(oh)2e=2ni(oh)22oh。請回答下列問題：(1)電池放電時，電池的總反應方程式為_；放電過程中，電池負極周圍溶液的ph會不斷_(填“增大”或“減小”)。(2)電池充電時，_元素被還原，_元素被氧化，陽極的電極反應式可表示為_。(3)電池放電時，若有3.6 g水參加反應，則電池中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_，同時有_g cd參加反應。解析(1)將正極和負極的電極反應式合并即得放電時的電池總反應：cd2h2o2nio(oh)=cd(oh)22ni(oh)2；負極消耗oh使負極附近溶液的ph減小。(2)電池充電時的電極反應恰好與電池放電時相反，即鎘元素被還原，鎳元素被氧化，其陽極的電極反應式為ni(oh)2ohe=h2onio(oh)。(3)根據(jù)關(guān)系式cd2h2o2e，可確定3.6 g水參加反應時轉(zhuǎn)移0.2 mol e，此時消耗的cd為0.1 mol，即11.2 g。答案(1)cd2h2o2nio(oh)=cd(oh)22ni(oh)2減小(2)鎘鎳ni(oh)2ohe=nio(oh)h2o(3)0.2na11.210一種甲醇燃料電池采用鉑或碳化鎢作電極催化劑，在稀硫酸電解液中直接加入純化后的甲醇，同時向一個電極通入空氣。回答下列問題： 【導學號：41722050】已知：電池放電時發(fā)生的化學反應方程式為2ch3oh3o2=2co24h2o。(1)該電池的正極上發(fā)生的電極反應是_；負極上發(fā)生的反應電極是_。(2)電解液中的h向_極移動；向外電路釋放電子的電極是_極。(3)與直接燃燒燃料產(chǎn)生電力相比，使用燃料電池產(chǎn)生電力有更多的優(yōu)點，其中主要有兩點：一是燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率高，二是_。解析(1)書寫電極反應式時要注意電解質(zhì)溶液的酸堿性。(3)燃料電池除了能量轉(zhuǎn)化效率高外，還能減少空氣污染。答案(1)o24h4e=2h2och3ohh2o6e=co26h(2)正負(3)減少空氣污染11高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通電池相比，該電池能較長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應式為3zn2k2feo48h2o3zn(oh)22fe(oh)34koh。 【導學號：41722051】請回答下列問題：(1)高鐵電池的負極材料是_，放電時負極反應式為_。(2)放電時，正極發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應；正極反應式為_。放電時，_(填“正”或“負”)極附近溶液的堿性增強。(3)充電時，陽極反應式為_，陽極附近溶液的堿性_(填“增強”“減弱”或“不變”)。解析放電時，電池的負極上發(fā)生氧化反應，負極反應式為zn2oh2e=zn(oh)2，正極上發(fā)生還原反應，正極反應式為feo3e4h2o=fe(oh)35oh，則正極附近生成了oh，溶液的堿性增強。充電時，陽極的電極反應式為fe(oh)35oh3e=feo4h2o，該過程消耗了oh，導致陽權(quán)附近溶液的堿性減弱。答案(1)znzn2oh2e=zn(oh)2(2)還原feo3e4h2o=fe(oh)35oh正(3)fe(oh)35oh3e=feo4h2o減弱能力提升練12瓦斯分析儀(如圖甲)工作原理類似燃料電池的工作原理，其裝置如圖乙所示，其中的固體電解質(zhì)是y2o3na2o，o2可以在其中自由移動。下列有關(guān)敘述中正確的是() 【導學號：41722052】a瓦斯分析儀工作時，電池內(nèi)電路中電子由電極b流向電極ab電極b是正極，o2由電極a流向電極bc電極a的反應式為ch44o28e=co22h2od當固體電解質(zhì)中有1 mol o2通過時，轉(zhuǎn)移4 mol電子c電子不能在電池內(nèi)電路流動，只能在外電路中流動，a錯誤；電極b中氧氣得電子，生成o2，而電極a需要o2作為反應物，故o2由正極(電極b)流向負極(電極a)，b錯誤；甲烷所在的電極a為負極，電極反應為ch44o28e=co22h2o，c正確；1 mol o2得4 mol電子生成2 mol o2，故當固體電解質(zhì)中有1 mol o2通過時，轉(zhuǎn)移2 mol電子，d錯誤。13目前，人們正在研究一種高能電池鈉硫電池，它是以熔融的鈉、硫為兩極，以na導電的al2o3陶瓷作固體電解質(zhì)，電池反應式為2naxsna2sx，以下說法正確的是()a放電時，na作正極，s作負極b充電時，鈉電極與外電源的正極相連c若用此電池電解硝酸銀溶液，則當陽極上產(chǎn)生標準狀況下的氣體1.12 l時，消耗金屬鈉4.6 gd充電時，陰極發(fā)生的反應為s2e=xsc放電時，負極失電子被氧化，所以na作負極，s作正極，a項錯誤；充電時，鈉電極上發(fā)生還原反應，作陰極，鈉電極與電源的負極相連，b項錯誤；電解agno3溶液時，陽極上得到o2，根據(jù)電子守恒可知生成1.12 l氧氣和消耗4.6 g金屬鈉時，轉(zhuǎn)移的電子都是0.2 mol，c項正確；充電時，陰極上na得電子被還原，d項錯誤。14某興趣小組同學利用氧化還原反應：2kmno410feso48h2so4=2mnso45fe2(so4)3k2so48h2o設(shè)計如圖所示的原電池，鹽橋中含有飽和k2so4溶液。下列說法正確的是()ab電極上發(fā)生還原反應b外電路電子的流向是從a到bc電池工作時，鹽橋中的so移向甲燒杯中da電極上發(fā)生的反應為mno8h5e=mn24h2od根據(jù)反應方程式可判斷出b極上feso4發(fā)生氧化反應，為負極，a項錯誤；由上述分析可知，a為正極，電子由負極流向正極，即從b流向a，b項錯誤；原電池中陰離子向負極移動，則鹽橋中的so移向乙燒杯中，c項錯誤；甲燒杯中發(fā)生還原反應，電極反應為mno8h5e=mn24h2o，d項正確。15如圖所示是原電池的裝置圖。請回答下列問題： 【導學號：41722053】(1)若c為稀h2so4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，b電極材料為fe且作負極，則a電極上發(fā)生的電極反應為_；反應進行一段時間后，溶液c的ph將_(填“升高”“降低”或“基本不變”)。(2)若將反應cu2fe3=cu22fe2設(shè)計成如圖所示的原電池裝置，則a極(負極)材料為_，b極(正極)材料為_，溶液c為_。(3)若c為cucl2溶液，兩電極材料分別為zn和cu，則zn是_極，cu極發(fā)生_反應，電極反應式為_，反應過程中c(cu2)_(填“變大”“變小”或“不變”)。(