精選人教版高中化學必修2練習：2.2.2發(fā)展中的化學電源含答案

1、課時提升作業(yè) 九發(fā)展中的化學電源藏.介格性考試（ 25分鐘 50分）一、選擇題（本題包括5小題，每小題6分，共30分）1.（2018 瀏陽高一檢測）廢電池處理不當不僅造成浪費，還會對環(huán)境 造成嚴重污染，對人體健康也存在極大的危害。有同學想變廢為寶 ， 他的以下想法你認為不正確的是 （ ）A.把鋅皮取下洗凈用于實驗室制取氫氣B.碳棒取下洗凈用作電極C.把銅帽取下洗凈回收利用D.電池內(nèi)部填有氯化鏤等化學物質(zhì)，將廢電池中的黑色糊狀物直接作 化肥用【解析】選d電池中含有重金屬，不能作化肥用。2 .（2018 銅陵高一檢測）有一種新型的堿性鋅鎰電池，它是在酸性鋅 鎰電池的基礎上改進的。下列對于堿性鋅鎰電

2、池的敘述中不正確的是（）A.堿性鋅鎰電池工作時，電子由Zn極經(jīng)外電路流向碳極B.這種電池較酸性鋅鎰電池使用壽命長C.堿性鋅鎰電池可以實現(xiàn)化學能向電能的轉化和電能向化學能的轉化D.這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的 NHCl換成濕的KOH【解析】選a該新型的鋅鎰電池也是一次性電池（即干電池），不是 二次電池（即充電電池）,它只能實現(xiàn)化學能轉化為電能，而不能將電 能轉化為化學能，故C錯。3 .下面是幾種常見的化學電源示意圖，有關說法不正確的是Nl Wl律胃-MnO.+C干電池示港圖相蓄電池示通圖ftfltEl SOj注軌費隔離意氫國燃料電濯示竟圖*/*A.上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池B.干電

3、池在長時間使用后，鋅筒被破壞C.鉛蓄電池工作時，電能轉化成化學能D.氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源【解析】選Co選項A正確；在干電池中，Zn作負極，被氧化,B正確;氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi) ，且工作的 最終產(chǎn)物是水，故氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源，D正 確；鉛蓄電池工作時化學能轉化成電能，充電時電能轉化成化學能,C 錯誤。4.（2018 泰安高一檢測）研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷 和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電 解質(zhì)，使用時加入水即可放電。關于該電池的下列說法不正確的是（）A.水既是氧化劑又是溶劑B.放

4、電時正極上有氫氣生成C.放電時OH向正極移動D.總反應為 2Li +2H2O_2LiOH+HT【解析】選a該電池的負極是鋰，氧化劑水在正極上得到電子生成 氫氣，電解質(zhì)是LiOH,故A、B、D項正確；原電池中OH向負極移動，C 項錯誤。5.（2018 邯鄲高一檢測）氫氧燃料電池以氫氣為燃料，氧氣為氧化劑， 電極是多孔銀電極，電解質(zhì)溶液是質(zhì)量分數(shù)為30%勺KOH液，有關敘述正確的是（）負極反應為2H-4e-4H+負極反應為2H+4OH4e-4HO工作時正極pH增大，而負極pH減小工作時負極pH增大，而正極pH減小工作時溶液中陰離子移向正極使用一段時間，KOH溶液質(zhì)量分數(shù)仍為30%A. B.C. D

5、.【解析】 選B。氫氧燃料電池在堿性條件下 ，負極:2H2-4e 4H和 4H+4OH 4H0（即 2H+4OH-4e- - 4HO）,pH 減??；正 極:O2+4e+2HA40HpH增大。工作時溶液中 OH向負極。使用一 段時間，電解質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變，由于生成了 HO,KOHt度變小。【補償訓練】（2018 成都高一檢測）新型乙醇燃料電池用能傳遞質(zhì)子（H+）的介 質(zhì)作溶劑，反應式為CH0H+30 2CG+3HO,如圖是該電池的示意圖， 下列說法正確的 是（）A.a極為電池的正極B.電池正極的電極反應為4H+Q+4e-2H0C.電池工作時電流由a極沿導線經(jīng)燈泡再到b極D.電池工作時，1 m

6、ol乙醇被氧化成CO時就有6 mol電子轉移【解析】選B。由題圖知a極為電池的負極，A項錯誤,B項正確；電池 工作時電流由正極b極沿導線經(jīng)燈泡再到a極,C項錯誤;1 mol乙醇 被氧化成CO時就有12 mol電子轉移，D項錯誤。二、非選擇題（本題包括2小題，共20分）6.（10分）（2018 東莞高一檢測）（1）有一種燃料電池，總反應式為2H+O上空2H2O,則負極的電極反應式為 正極是。如將（1）中的電解質(zhì)由KOH改為稀硫酸，則電極反應式為 ,兩者的電解液不同 ，反應進行后，其溶液的pH變化是如把H2改為CO,KOH作導電物質(zhì)，則電極反應式為【解析】（1）由該電池的總反應式及原電池的概念可知

7、，H2在反應中被 氧化，應在負極上反應；O2被還原，應在正極上反應，又因在堿性條件 下不可能有H+參加或生成，故負極反應式為2H+4OF+4e4HO;正極 反應式為 Q+2HO+4e4OH。（2）若將堿性溶液換成酸性溶液，此時不可能有 OF加或生成，負極 反應式為2H-4e-4H+;正極反應式為Q+4H+4e-2HO。由于前者在 堿性條件下反應，KOH*不變，但原電池工作時，H2O增多，溶液變稀,pH 將變小；而后者為酸性溶液，H2SO量不變,H2O增多，溶液酸性減弱，故 pH將變大。（3）如把H改為CO,用KOH乍導電物質(zhì)，CO生成的CO與堿 反應生成g 3 ,則負極反應式為 2CO+8cM

8、e-ZC2 3 +4HO;正 極反應式為Q+2HO+4e-40H答案：（1）2H2+4OF+4e-4HO O 負極:2H2-4e-4H+ 正極:O2+4H+4e-2H2O 前者變小，后者變大(3)負極:2CO+8OH4e 2C ；+4HO正極:O2+2HO+4e 4OH 7.(10分)化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用。(1)鋅鎰干電池是應用最普遍的電池之一(如圖所示)，鋅鎰干電池的 負極材料是,負極發(fā)生的電極反應方程式為 若反應消耗16.25 g負極材料， 則電池中轉移電子的物質(zhì)的量為 mob抻將電池的初造MitCh+r NH*CI 鋅殼目前常用的銀(Ni)鎘(Cd)電池總反應式

9、可以表示為放電Cd+2NiO(OH)+22O 嬴2Ni (OH) 2+Cd(OH),已知 Ni(OH)2和 Cd(OH)均難溶于水，但能溶于酸，以下說法中正確的是 (填序號)。以上反應是可逆反應 以上反應不是可逆反應充電時化學能轉變?yōu)殡娔芊烹姇r化學能轉變?yōu)殡娔?3)如圖為氫氧燃料電池的構造示意圖，根據(jù)電子運動方向，可知X極 為電池的(填“正”或“負”)極,Y極的電極反應方程式為【解析】（1）鋅鎰干電池中的負極是Zn,發(fā)生氧化反應，失去電子生成 鋅離子，電極反應式是Zn-2e- - Zn2+;16.25 g Zn 的物質(zhì)的量是16. 25 g65 = = mol =0.25 mol,每個Zn失去

10、2個電子，所以電池中轉移 電子的物質(zhì)的量是0.5 mol。（2）該反應的反應條件不同，所以不是可逆反應，錯誤,正確；充電 時是把電能轉化為化學能，放電時是把化學能轉化為電能，所以錯 誤，正確。 氫氧燃料電池中，電子從負極向正極移動，X是電子流出的一極，所 以X是負極;Y是正極，發(fā)生還原反應，結合電解質(zhì)溶液，氧氣得到電子 生成氫氧根離子，電極反應式為Q+2H2O+4e4OH。答案：（1）鋅 Zn-2eZn2+ 0.5（2）（3）負 O+2HO+4e_4OH曼41在羞掾1.（30分鐘50分）一、選擇題（本題包括6小題，每小題5分，共30分）1.可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或

11、NaOHS液 作為電解質(zhì)溶液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。下列說法正確的是（）A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應都為Q+2HO+4e 4OHB.以NaOHS液為電解液時，負極反應為Al+3OH-3eAl（OH）3；C.以NaOH溶液為電解液時，電池在工作過程中電解質(zhì)溶液的堿性保 持不變D.電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極【解析】選A。當電解質(zhì)溶液顯堿性或中性時，該燃料電池的正極發(fā) 生的反應均為 Q+2HO+4e_40HA項正確；鋁作負極，負極反應應該 是鋁失去電子變?yōu)殇X離子，在氫氧化鈉的溶液中鋁離子繼續(xù)與過量的n堿反應生成偏鋁酸根，因此負極反應為Al+4OH-3e-

12、A 2 +2H0,B 項錯誤；該電池在堿性條件下工作時,消耗了堿，反應的化學方程式為n 4A1+3O2+4OH4AlU + +2HO,溶凝的堿性減弱，C項錯誤；電池工作時,電子從負極流出，經(jīng)過外電路流向正極，D項錯誤2.酸性干電池裝置示意圖如圖所示，電池總反應式為Zn+2NZn2+2NHT+HJ,下列說法正確的是（）A.碳為電池的負極B.氨氣在碳棒上生成C.電流由鋅極流向碳極D.H2在Zn片上生成【解析】選B。A.放電時，鋅元素化合價由0價變?yōu)?2價、氫元素化 合價由+1價變?yōu)?價，所以Zn是負極、C是正極，故A錯誤;B.碳是正 極，正極上得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為2/ 1 +2e2NH

13、 T +H2 T ,所以氨氣、氫氣在碳棒上生成，故B正確,D錯誤；C.電流從正 極流向負極，即由碳棒流向鋅極，故C錯誤。3.（2018 襄陽高一檢測）原電池裝置如圖所示，下列有關敘述正確的是（已知：陽離子交換膜只允許陽離子通過）（）A.鋅電極上發(fā)生還原反應一 & L、L E（）2 ；B.電池工作一段時間后，甲池的c（S” 4）不變C.電池工作一段時間后，甲池溶液的總質(zhì)量增加D.該裝置將化學能轉化為電能，一段時間后，裝置內(nèi)的電子總量減少 【解析】選B。鋅是負極，發(fā)生氧化反應,A錯誤；原電池工作時,陰離 子由正極向負極運動，但陰離子不能通過陽離子交換膜，只出現(xiàn)鋅離E、-J02 7 一、 子由甲池移

14、向乙池，甲池的c（S ）不變,B正確；根據(jù)B的分析電池 工作一段時間后，甲池溶液仍是硫酸鋅溶液，質(zhì)量不變,C錯誤；該裝置 是原電池裝置，將化學能轉化為電能，電子的定向移動產(chǎn)生電流，但電 子總量不變，D錯誤。4.（2018 安慶高一檢測）Mg-AgCl電池是一種能被海水激活的一次性 貯備電池，電池反應方程式為2AgCl+MgMg+2Ag+2C-。有關該電池 的說法正確的是（）A.Mg為電池的正極B.負極反應為AgCl+e-Ag+Cl-C.不能被KCl溶液激活D.可用于海上應急照明供電【解析】選臭Mg失去電子發(fā)生氧化反應，是電池的負極，A項錯誤； 負極反應為Mg-2eMg+,B項錯誤;Mg-AgC

15、l電池能夠被海水激活，改 用KCl作電解質(zhì)溶液也能夠激活該電池，C項錯誤；Mg-AgCl電池可將 化學能轉化為電能用于海上應急照明供電，D項正確?！净犹骄俊?1)該電池可能發(fā)生的副反應為。提示：Mg+2HMg(OH)+H2 鎂為活潑金屬，可以與水反應。(2)由該電池反應能否說明鎂的金屬性大于銀 ？提示：可以。電池反應都是可以自發(fā)進行的氧化還原反應，由方程式可 知，鎂的還原性大于銀，即金屬性鎂大于銀。5.(2018 清遠高一檢測)鋰-碘電池可用來為心臟起搏器提供能源，其電池反應式可簡化為 2Li+I 2 2LiI。下列有關說法正確的是()A.I 2發(fā)生氧化反應B.碘電極為該電池的正極C.正極反

16、應為Li-e Li +D.該電池放電時電能轉化為化學能【解析】選R分析反應前后元素化合價變化，可得Li為還原劑，I 2 為氧化劑，負極材料為 Li(還原劑),發(fā)生氧化反應，電極反應式為 Li-e Li+,正極發(fā)生還原反應，電極反應式為12+2e2I-,故A C錯 誤,B正確；該裝置為原電池，原電池是把化學能轉化為電能的裝置，D 錯誤?！狙a償訓練】鋰硫電池放電時反應為2Li+SLi 2S,其裝置如圖所示。下列關于該電池的說法正確的是（）負載Li有機 電解液SA.Li作正極B.電池工作時Li被還原C.電子由S經(jīng)導線流向LiD.實現(xiàn)了化學能向電能的轉化【解析】選D。由鋰硫電池放電時反應為 2Li+S

17、Li 2s可知,Li發(fā)生 氧化反應，是原電池的負極反應，則Li作負極，故A B錯誤;C.原電池 工作時，電子經(jīng)外電路由負極流向正極，故C錯誤;D.原電池是化學能 轉化為電能的裝置，故D正確。6.鎂燃料電池具有能量高、使用安全方便、原材料來源豐富、成本低、 燃料易于儲運等特點。如圖為鎂-次氯酸鹽燃料電池的工作原理圖， 下列有關說法不正確的是 （）ICKT cr+OH-CIO+HaOA.放電過程中OH向正極B.電池的總反應式為 Mg+ClC+H2OMg（OH）J +Cl-C.鎂電池中鎂均為負極，發(fā)生氧化反應D.正極反應式：ClO-+HO+2eC1-+2OH【解析】選A。根據(jù)工作原理圖判斷反應過程，

18、判斷正、負極，正確書寫電極反應式。鎂燃料電池，鎂作負極失電子，堿性溶液中生成Mg(OH)。ClO-在正極反應，由圖可知有 C和OH生成，正極反應 式:ClO-+HO+2eC1-+2OHOH向負極移動，生成 Mg(OH)。二、非選擇題(本題包括2小題，共20分)7 .(10分)鋰鎰電池的體積小，性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池 反應原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO,溶于混合有機溶劑中，Li +通過 電解質(zhì)轉移到MnO曷格中生成LiMnO。請回答下列問題：1LiLiCKJ*機擢劑MflO,(1)外電路的電流方向是由 極流向極(填字母)。(2)負極的電極反應式為(3)是否可用水代替電池中的混合有

19、機溶劑？(填“是”或“否”)；原因是【解析】(1)該電池中Li失去電子生成Li+,所以Li作電池的負極， 則a是負極,b是正極，所以外電路中的電流方向由正極流向負極，所 以從b流向a。(2)負極發(fā)生氧化反應，即Li失去電子生成Li+,電極反應式為Li-e -Li+。(3)不能用水代替電池中的混合有機溶劑，因為Li是活潑金屬，與水 反應，無法參與原電池反應，不能產(chǎn)生電流。答案：(1)b a (2)Li-e -Li+ (3)否 電極Li是活潑金屬，能與水 反應8 .(10分)氫氣是未來最理想的能源之一，科學家最近研制出利用太陽 能產(chǎn)生激光，并在二氧化鈦(TiO2)表面作用使海水分解得到氫氣的新技術

20、:2HzO武2HT+OT。制得的氫氣可用于燃料電池。試回答下列 問題：(1)海水分解生成的氫氣用于燃料電池時,實現(xiàn)能轉變?yōu)閒t。水分解時,斷裂的化學鍵為鍵,分解海水的反應屬于 反應(填“放熱”或“吸熱”)。(2)某種氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)，兩極上發(fā)生的電極反應分別為A 極:2H2+2O-4e-2H2O;B 極:O2+4e-2C2-,則A極是電池的 極；電子從該極(填“流入”或“流出”)。有人以化學反應：2Zn+Q+4H2Zn2+2HO為基礎設計出一種原電 池，移入人體內(nèi)作為心臟起搏器的能源，它靠人體內(nèi)血液中溶有一定 濃度的Q、H+進行工作。則原電池的負極材料是 正極上發(fā)生反應的電極反應式為【解析】(1)海水分解生成的氫氣用于燃料電池時,實現(xiàn)了化學能轉變 為電能。水分解時，斷裂的化