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

第1-2節(jié) 原電池 化學(xué)電源 測試題（滿分：100分 時間：50分鐘）一、單項選擇題（每題6分，共48分）1將鐵片和銀片用導(dǎo)線連接置于同一稀鹽酸溶液中，并經(jīng)過一段時間后，下列敘述中正確的是(d)a負(fù)極有cl2逸出，正極有h2逸出b負(fù)極附近cl的濃度減小c正極附近cl的濃度逐漸增大d溶液中cl的濃度基本不變解析：在該原電池中，fe為負(fù)極，電極反應(yīng)為fe2e=fe2；ag為正極，電極反應(yīng)為2h2e=h2，cl移向負(fù)極，但整個溶液中cl的濃度基本保持不變，選項d正確。2燃料電池的基本組成為電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。此種電池的能量利用率可高達(dá)80%(一般柴油發(fā)電機只有40%左右)，產(chǎn)物污染也少。下列有關(guān)燃料電池的說法錯誤的是(c)a上述燃料電池的負(fù)極反應(yīng)物是氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)b氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產(chǎn)物為水，經(jīng)過處理之后可供宇航員使用c乙醇燃料電池的電解質(zhì)常用koh溶液，該電池的負(fù)極反應(yīng)為c2h5oh12e=2co23h2od甲烷堿性燃料電池的正極反應(yīng)為o22h2o4e=4oh解析：氫氣、甲烷、乙醇等在燃料電池中，發(fā)生的反應(yīng)為氧化反應(yīng)，故作為電池的負(fù)極。電解質(zhì)為強堿koh溶液，因此電極反應(yīng)中不可能生成二氧化碳，應(yīng)該生成co，即負(fù)極反應(yīng)為：c2h5oh12e16oh=2co11h2o。故c錯誤。6下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是(b)a圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重b圖b中，開關(guān)由m改置于n時，cuzn合金的腐蝕速率減小c圖c中，接通開關(guān)時zn腐蝕速率增大，zn上放出氣體的速率也增大d圖d中，znmno2干電池自放電腐蝕主要是由mno2的氧化作用引起的解析：圖a中，鐵棒發(fā)生電化學(xué)腐蝕，靠近底端的部分與氧氣接觸少，腐蝕程度較小，a項錯誤；圖b中開關(guān)置于m時，cuzn合金作負(fù)極，由m改置于n時，cuzn合金作正極，腐蝕速率減小，b項正確；圖c中接通開關(guān)時zn作負(fù)極，腐蝕速率增大，但氫氣在pt極上放出，c項錯誤；圖d中znmno2干電池自放電腐蝕主要是由zn發(fā)生氧化反應(yīng)引起的，d項錯誤。4.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(yīng)為2zn+o2+4oh+2h2o=2zn(oh)。下列說法正確的是（ c ）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)溶液中逐漸減小c放電時，負(fù)極反應(yīng)為：zn+4oh-2e=zn(oh)d放電時，電路中通過2mol電子，消耗氧氣22.4l（標(biāo)準(zhǔn)狀況）5.美國海軍海底戰(zhàn)事中心與麻省理工大學(xué)共同研制成功的用于潛航器的鎂過氧化氫燃料電池系統(tǒng)。其工作原理如圖所示。以下說法中錯誤的是(b)a電池的負(fù)極反應(yīng)為：mg2e=mg2b電池工作時，h向負(fù)極移動c電池工作一段時間后，溶液的ph增大d電池總反應(yīng)式是：mgh2o22h=mg22h2o解析：mgh2o2燃料電池中mg作負(fù)極：mg2e=mg2，pt作正極：h2o22h2e=2h2o，總式為：mgh2o22h=mg22h2o，消耗h，使c(h)減小，ph增大，且h移向正極。6如圖是鋅、銅和稀硫酸形成的原電池，某實驗興趣小組同學(xué)做完實驗后，在讀書卡片上記錄如下：卡片上的描述合理的是(b)a bc d解析：構(gòu)成原電池的正極是cu，負(fù)極是zn，故錯誤；電子從負(fù)極zn流出，流向正極cu，h向正極移動，在cu上得電子：2h2e=h2，故錯誤，、正確；此原電池負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是zn2e=zn2，錯誤；總反應(yīng)方程式：zn2h=zn2h2，當(dāng)有1 mol電子通過時，產(chǎn)生h2為0.5 mol，故正確。7我國某大城市某年夏季多次降下酸雨。據(jù)環(huán)保部門測定，該城市整個夏季酸雨的ph平均值為3.2。在這種環(huán)境中的鐵制品極易被腐蝕。對此條件下鐵的腐蝕的敘述不正確的是(b)a此腐蝕過程有化學(xué)腐蝕也有電化學(xué)腐蝕b發(fā)生電化學(xué)腐蝕時的正極反應(yīng)為2h2oo24e=4ohc在化學(xué)腐蝕過程中有氫氣產(chǎn)生d發(fā)生電化學(xué)腐蝕時的負(fù)極反應(yīng)為fe2e=fe2解析：酸性環(huán)境發(fā)生的腐蝕為析氫腐蝕，其正極反應(yīng)為2h2e=h2。8中國上海世博會澳大利亞館的外墻采用的是特殊的耐風(fēng)化鋼覆層材料，外墻的顏色每天都在發(fā)生著變化，它會隨空氣中太陽、風(fēng)雨、濕度的影響，逐漸從橙色轉(zhuǎn)變成代表澳大利亞大漠的赭紅色，這種轉(zhuǎn)變運用了鋼材銹蝕原理。下列有關(guān)鋼材生銹的說法正確的是(d)a紅色鐵銹的主要成分是fe(oh)3b鋼材在空氣中的反應(yīng)只有氧化、還原及化合反應(yīng)c鋼材在空氣中的腐蝕主要為電化學(xué)腐蝕，其負(fù)極的反應(yīng)為：fe3e=fe3d空氣中太陽、風(fēng)雨、濕度對鋼材的腐蝕有較大影響解析：鋼材在空氣中發(fā)生吸氧腐蝕，其負(fù)極反應(yīng)為：fe2e=fe2；正極反應(yīng)為：o24e2h2o=4oh，總反應(yīng)為：2feo22h2o=2fe(oh)2,4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3,2fe(oh)3=fe2o3xh2o(3x)h2o，其涉及反應(yīng)類型為：氧化還原反應(yīng)、化合反應(yīng)、分解反應(yīng)，故b、c錯誤；fe2o3xh2o是鐵銹的主要成分，a錯誤；d正確。二、非選擇題（本題包括4小題，共52分）9(12分)甲醇燃料電池是采用鉑或碳化鎢作電極催化劑，在稀硫酸電解質(zhì)溶液中直接加入純化后的甲醇，同時向一個電極通入空氣。試回答下列問題：(1)配平電池放電時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：ch3oh_o2_co2_h2o。(2)在稀硫酸電解質(zhì)溶液中，ch3oh失去電子，此時電池的正極反應(yīng)是_，負(fù)極反應(yīng)是_。(3)電解質(zhì)溶液中的h向_極移動，向外電路釋放電子的電極是_極。(4)與直接燃燒燃料產(chǎn)生電力相比，使用燃料電池有許多優(yōu)點，其中主要有兩點：首先燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率高，其次是_。(5)甲醇燃料電池與氫氧燃料電池相比，其主要缺點是甲醇燃料電池的輸出功率較低，但其主要優(yōu)點是_。解析：(1)根據(jù)得失電子守恒配平反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)電極反應(yīng)的書寫應(yīng)結(jié)合電解質(zhì)溶液的性質(zhì)，本題給出的是酸性溶液。(3)由電極反應(yīng)可知，h在正極被消耗，在負(fù)極生成，所以h向正極移動。答案：(1)2324(2)o24h4e=2h2och3ohh2o6e=co26h(3)正負(fù)(4)對空氣無污染(5)甲醇比h2廉價10（方程式2分，其余每空1分，共16分）常見鉛蓄電池是二次電池，其電極材料分別為pb和pbo2，電解液為稀h2so4溶液，工作時的總反應(yīng)式為pb pbo2 2h2so42pbso42h2o。請依據(jù)上述情況判斷：(1)鉛蓄電池的負(fù)極材料是_。(2)請依據(jù)兩極材料和總反應(yīng)，寫出放電時正極反應(yīng)是_。(3)請依據(jù)總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式，寫出放電時負(fù)極反應(yīng)是_。(4)放電時，電解質(zhì)溶液中陰離子移向_極；電流方向從_極流向_極。(5)放電時，電解質(zhì)溶液的酸性_(填“增強”、“減弱”或“不變”)。(6)充電時pbo2極發(fā)生_反應(yīng)，電極反應(yīng)式_；pb極發(fā)生_反應(yīng)，電極反應(yīng)式_。答案：(1)鉛(pb)(2)pbo24hso 2e=pbso42h2o(3)pb so2e=pbso4(4)負(fù)氧化鉛(pbo2)鉛(pb)(5)減弱(6)氧化pbso42h2o2e=pbo24hso還原pbso4 2e=pb so16(12分)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，完成下列填空。(1)下列敘述正確的是_。a在使用過程中，電解質(zhì)溶液中的koh被不斷消耗，ph減小b使用過程中，電子由ag2o極經(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，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_。解析：(1)在使用過程中，負(fù)極消耗oh，ph減小，正極生成oh，ph增大，電解質(zhì)溶液中koh的量不變，ph不變，a項錯；電子流向是由zn極經(jīng)外電路流向ag2o極，b項錯；zn為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，ag2o為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，c項對，d項錯。(2)將正負(fù)兩極反應(yīng)式相加可得總反應(yīng)式。答案：(1)c (2)znag2o=zno2ag(3)減小增大不變13（12分）某實驗小組同學(xué)對電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動。(1)如圖為某實驗小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：(用離子方程式表示)_設(shè)計的原電池裝置，反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時間后，兩電極質(zhì)量相差12 g，導(dǎo)線中通過_mol電子。(2)其他條件不變，若將cucl2溶液換為nh4cl溶液，石墨電極反應(yīng)式為_，這是由于nh4cl溶液顯_(填“酸性”、“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示溶液顯此性的原因_，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水，顏色褪去，同學(xué)們對此做了多種假設(shè)，某同學(xué)的假設(shè)是：“溶液中的3價鐵被氧化為更高的價態(tài)?！比绻?價鐵被氧化為feo，試寫出該反應(yīng)的離子方程式_。(3)如圖其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，如圖所示。一段時間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液，現(xiàn)象是_，電極反應(yīng)為_；乙裝置中石墨(1)為_極(填“正”、“負(fù)”、“陰”或“陽”)，乙裝置中與銅絲相連石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)式為_，產(chǎn)物常用_檢驗，反應(yīng)的離子方程式為_。