人教版選修4 第4章第1、2節(jié) 原電池 化學電源 作業(yè) (2).doc

原電池 化學電源 測試題（滿分：100分 時間：50分鐘）一、單項選擇題（每題5分，共50分）1有關金屬腐蝕的論述，正確的是(d)a金屬的腐蝕一定伴有電流的產生bfe在干燥的氯氣里比在潮濕的空氣里更易被腐蝕c發(fā)生化學能轉變?yōu)殡娔艿母g時較活潑的金屬總是作正極而被腐蝕d發(fā)生電化學腐蝕時都有能量的轉變，且被腐蝕的金屬總是失電子解析：金屬的腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕，化學腐蝕是金屬直接與氧化劑反應，電子直接轉移給氧化劑，無電流產生；而電化學腐蝕是最普通的一種金屬腐蝕，其原理與原電池原理一致。2理論上不能設計為原電池的化學反應是(b)ach4(g)2o2(g)co2(g)2h2o(l)h0bhno3(aq)naoh(aq)=nano3(aq)h2o(l)h0c2h2(g)o2(g)2h2o(l)h0d2fecl3(aq)fe(s)=3fecl2(aq)h0解析：原電池反應均是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應，選項a、c、d均屬氧化還原反應，理論上可以設計成原電池，而選項b是非氧化還原反應，不能設計成原電池。3.2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是（ c ）aa為電池的正極b電池充電反應為limn2o4li1-xmn2o4+xlic放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化d放電時，溶液中l(wèi)i從b向a遷移4下圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是(c)a該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉化b裝置y中負極的電極反應式為：o22h2o4e=4ohc裝置x能實現(xiàn)燃料電池的燃燒和氧化劑的再生d裝置x、y形成的子系統(tǒng)能實現(xiàn)物質的零排放，并能實現(xiàn)化學能與電能間的完全轉化解析：a項，系統(tǒng)中存在光能電能、電能化學能、化學能電能、電能機械能等多種能量轉化方式；b項，y中負極的電極反應式為h22e=2h；c項，裝置x可電解水生成h2和o2；d項，無論是原電池還是電解池都不可能實現(xiàn)電能與化學能的完全轉化，故只有c正確。5有人設計出利用ch4和o2反應，用鉑電極在koh溶液中構成原電池。電池的總反應類似于ch4在o2中燃燒，則下列說法中正確的是(a)每消耗1 mol ch4可以向外電路提供8 mol e負極上ch4失去電子，電極反應式為：ch410oh8e=co7h2o負極上是o2獲得電子，電極反應式為：o22h2o4e=4oh電池放電時，溶液ph不斷升高abc d解析：ch4在鉑電極上發(fā)生類似于ch4在o2中燃燒的反應，即ch4co2，嚴格地講生成的co2還與koh反應生成k2co3，化合價升高，失去電子，是電池的負極，電極反應式為ch410oh8e=co7h2o,1 mol ch4參加反應有8 mol e發(fā)生轉移，o2在正極上發(fā)生反應，獲得電子，電極反應式為o22h2o4e=4oh。雖然正極產生oh，負極消耗oh，但從總反應ch42o22koh=k2co33h2o可看出是消耗koh，所以電池放電時溶液的ph不斷下降，故正確，錯誤。故正確答案為a。6. 如右圖所示，x為單質硅，y為金屬鐵，a為naoh溶液，組裝成一個原電池，下列說法正確的是(c)ax為負極，電極反應為：si4e=si4bx為正極，電極反應為：4h2o4e=4oh2h2cx為負極，電極反應為：si6oh4e=sio3h2ody為負極，電極反應為：fe2e=fe2解析：硅、鐵、naoh溶液組成原電池時，si為負極：si4e6oh=sio3h2o；鐵為正極：4h2o4e=4oh2h2，總反應式：si2naohh2o=na2sio32h2。7利用生活中常見的材料可以進行很多科學實驗，制作出一些具有實際應用價值的裝置，下圖是用廢舊材料制作的可用于驅動玩具的電池的示意圖。該電池工作時，下列有關說法正確的是(a)a鋁制汽水罐將逐漸被溶解b炭粒和木炭棒上發(fā)生的反應為o24e=2o2c木炭棒應與玩具電機的負極相連d該電池工作一段時間后木炭棒和炭粒的質量均會減少解析：該電池的反應原理是4al3o2=2al2o3，所以al作電源負極，與玩具的負極相連，即鋁制汽水罐將逐漸溶解，a正確；木炭棒作電源正極，與玩具電機的正極相連，c項錯誤；正極上發(fā)生的反應為o22h2o4e=4oh，b項錯誤，d項錯誤。8某原電池裝置如圖所示，電池總反應為2agcl2=2agcl。下列說法正確的是(d)a正極反應為agcle=agclb放電時，交換膜右側溶液中有大量白色沉淀生成c若用nacl溶液代替鹽酸，則電池總反應隨之改變d當電路中轉移0.01 mol e時，交換膜左側溶液中約減少0.02 mol離子解析：電路中轉移0.01 mol e時，交換膜左側溶液有0.01 mol cl參與反應生成agcl沉淀，還有0.01 mol h通過陽離子交換膜進入右側溶液，故d項正確。二、非選擇題（本題包括4小題，共52分）9（除標注外，每空2分，共10分）lisocl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質是lialcl4socl2 。電池的總反應可表示為：4li2socl2=4liclsso2。請回答下列問題：(1)電池的負極材料為_，發(fā)生的電極反應為_；(2)電池正極發(fā)生的電極反應為_；(3)socl2易揮發(fā)，實驗室中常用naoh溶液吸收socl2，有na2so3和nacl生成。如果把少量水滴到socl2中，實驗現(xiàn)象是_，反應的化學方程式為_；(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，原因是_。解析：分析反應的化合價變化，可得li為還原劑，socl2為氧化劑。(3)題中給出有堿液吸收時的產物，則沒有堿液吸收時的產物應為so2和hcl，所以現(xiàn)象應該為出現(xiàn)白霧和有刺激性氣味氣體生成。答案：(1)li（1分）lie=li(2)2socl24e=4clsso2(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣味氣體生成 （1分） socl2h2o=so22hcl(4)因為構成電池的主要成分li能和氧氣、水反應，且socl2也與水反應10（每空3分，共15分）化學在能源開發(fā)與利用中起著十分關鍵的作用。氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。.氫氧燃料電池能量轉化率高，具有廣闊的發(fā)展前景?，F(xiàn)用氫氧燃料電池進行如圖所示的實驗(圖中所用電極均為惰性電極)：(1)對于氫氧燃料電池，下列敘述不正確的是_。aa電極是負極，oh移向負極bb電極的電極反應為：o22h2o4e=4ohc電池總反應式為：2h2o22h2od電解質溶液的ph保持不變e氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的新型發(fā)電裝置(2)上圖右邊裝置中盛有100 ml 0.1 moll1 agno3溶液，當氫氧燃料電池中消耗氫氣112 ml(標準狀況下)時，此時agno3溶液的ph_(溶液體積變化忽略不計)。.已知甲醇的燃燒熱h726.5 kj/mol，在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質溶液為酸性，負極的反應式為_，正極的反應式為_。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1 mol甲醇所能產生的最大電能為702.1 kj，則該燃料電池的理論效率為_(燃料電池的理論效率是指電池所產生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比)。解析：.(2)右池為電解池，其電極反應為：陽極：4oh4e=o22h2o，陰極：4ag4e=4ag，當氫氧燃料電池中消耗氫氣112 ml(標準狀況下)時，轉移電子數(shù)為0.01 mol，右池中共消耗0.01 mol oh，故生成0.01 mol h，c(h)0.1 moll1，ph1。.該燃料電池的理論效率100%96.6%。答案：.(1)cd (2)1.ch3ohh2o6e=co26h o24h4e=2h2o 96.6%11(除標注外，每空3分，共12分)某化學興趣小組的同學設計了如圖所示的裝置，完成下列問題：(1)反應過程中，_棒質量減少。(2)正極的電極反應為_。(3)反應過程中，當一電極質量增加2 g，另一電極減輕的質量_(填“大于”、“小于”或“等于”)2 g。(4)鹽橋的作用是向甲、乙兩燒杯中提供nh和cl，使兩燒杯溶液中保持電荷守恒。反應過程中cl將進入_(填“甲”或“乙”)燒杯。當外電路中轉移0.2 mol電子時，乙燒杯中濃度最大的陽離子是_。解析：(3)轉移0.2 mol電子時，銅棒質量增加6.4 g，鋅棒質量減少6.5 g，故反應過程中，當銅電極質量增加2 g時，另一電極減少的質量大于2 g。(4)反應過程中，溶液為了保持電中性，cl將進入甲燒杯，nh進入乙燒杯。當外電路中轉移0.2 mol電子時，乙燒杯中有0.1 mol cu2消耗，還剩余0.1 mol cu2，有0.2 mol nh進入乙燒杯，故乙燒杯中濃度最大的陽離子是nh。答案：(1)鋅（2分） (2)cu22e=cu(3)大于（2分） (4)甲（2分）nh12(15分)(1)根據(jù)氧化還原反應2h2o2=2h2o，設計成燃料電池，負極通的氣體應是_，正極通的氣體應是_。(2)上圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是_。aa電極是負極bb電極的電極反應為4oh4e=2h2oo2c氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源d氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電