人教版高中化學(xué)選修四42化學(xué)電源(習(xí)題2)

1、人教版高中化學(xué)選修四4.2化學(xué)電源(習(xí)題2)人教版高中化學(xué)選修四4.2化學(xué)電源(習(xí)題2)8/8人教版高中化學(xué)選修四4.2化學(xué)電源(習(xí)題2)第二節(jié)化學(xué)電源經(jīng)典基礎(chǔ)題題組1化學(xué)電池及辦理1以下說法正確的選項(xiàng)是()堿性鋅錳電池是二次電池B鉛蓄電池是一次電池C二次電池又叫蓄電池，它放電后能夠再充電使活性物質(zhì)獲得再生D燃料電池的活性物質(zhì)大量儲(chǔ)蓄在電池內(nèi)部答案C解析堿性鋅錳電池是一次電池，鉛蓄電池是二次電池。2隨著人們生活質(zhì)量的不斷提升，廢電池必定進(jìn)行集中辦理的問題被提到議事日程，其首要原因是()利用電池外殼的金屬資料B防范電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染C不使電池中滲漏的電解液腐化其他物品

2、D回收其中石墨電極答案B解析汞、鎘、鉛等重金屬離子會(huì)對土壤和水源造成污染。題組2一次電池3鋅錳干電池在放電時(shí)總反應(yīng)方程式能夠表示為：Zn(s)2MnO22NH4=Zn2Mn2O3(s)2NH3H2O，在此電池放電時(shí)正極(碳棒)上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()AZnB碳CMnO2和NH4DZn2和NH3答案C解析依照方程式可知：Zn為負(fù)極，碳棒為正極，負(fù)極：Zn2e=Zn2，正極：2MnO22NH42e=Mn2O32NH3H2O，所以正極上參加反應(yīng)的物質(zhì)是MnO2和NH4。4人造衛(wèi)星用到的一種高能電池銀鋅電池，其電極反應(yīng)為：Zn2OH2e=Zn(OH)2，Ag2OH2O2e=2Ag2OH。依照反應(yīng)式判斷氧

3、化銀是()A負(fù)極被氧化B正極被還原C負(fù)極被還原D正極被氧化答案B解析Ag2O2Ag得電子，化合價(jià)降低，被還原。題組3可充電電池5當(dāng)先人們正研究開發(fā)一種高能電池鈉硫電池，它以熔融的鈉、硫?yàn)閮蓸O，以Na放電導(dǎo)電的Al2O3陶瓷作固體電解質(zhì)，反應(yīng)為2NaxSNa2Sx，以下說法正充電確的是()A放電時(shí)，鈉作正極，硫作負(fù)極B放電時(shí)，Na向負(fù)極搬動(dòng)C充電時(shí)，鈉極與外電源正極相連，硫極與外電源的負(fù)極相連D放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是：2Na2e=2Na答案D解析放電時(shí)，負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故鈉作負(fù)極，硫作正極，A錯(cuò)誤；放電時(shí)，陽離子向正極搬動(dòng)，B錯(cuò)誤；充電時(shí)，鈉極(負(fù)極)與外電源

4、的負(fù)極相連，硫極(正極)與外電源的正極相連，C錯(cuò)誤；放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，D正確。6鎳(Ni)鎘(Cd)可充電的電池，放電時(shí)，電極資料是Cd和NiO(OH)，電解質(zhì)是KOH，電極反應(yīng)分別是：Cd2OH2e=Cd(OH)2；2NiO(OH)2H2O2e=2Ni(OH)22OH。以下說法不正確的選項(xiàng)是()A電池放電時(shí)，負(fù)極周圍溶液的pH不斷減小B電池放電時(shí)總反應(yīng)是Cd2NiO(OH)2H2O=Cd(OH)22Ni(OH)2C電池充電時(shí)，鎘(Cd)元素被氧化D電池充電時(shí)，電池的正極和電源的正極相連接答案C解析C項(xiàng)，充電時(shí)，Cd(OH)22e=Cd2OH，所以鎘元素應(yīng)被還原。7鋰離子電池的應(yīng)用很廣

5、，其正極資料可再生利用。某鋰離子電池正極資料有鈷酸鋰(LiCoO2)，導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6Cx6，充放電過程中，正極發(fā)生LiCoO2與Li1x2之間的轉(zhuǎn)變。下xLixe=LiCCoO列相關(guān)說法不正確的選項(xiàng)是()A放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式為：x6xexLiLiC=6CB鈷酸鋰(LiCoO2)中鈷元素的化合價(jià)為3C放電時(shí)正極發(fā)生LiCoO2轉(zhuǎn)變成Li1xCoO2的反應(yīng)D放電時(shí)鋰離子向正極搬動(dòng)答案C解析放電時(shí)，電極反應(yīng)式為負(fù)極：LixC6xe=6CxLi正極：Li1xCoO2xexLi=LiCoO2所以放電時(shí)，Li1xCoO2轉(zhuǎn)變成LiCoO2。題組4燃料電池8美國

6、時(shí)代周刊將氫燃料電池評為21世紀(jì)對人類生活擁有重要影響的技術(shù)之一。培根電池是一種堿性的氫氧燃料電池，已經(jīng)應(yīng)用在“阿波羅六號”太空船上。將多個(gè)培根電池組合為電池組，向外供電，電池組工作牢固后，它的電動(dòng)勢和內(nèi)阻基本保持不變。電池所產(chǎn)生的水能夠作為飲用水，今欲得常溫下水1L，則電池內(nèi)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量約為()A8.9103molB4.5102molC1.1102molD5.610mol答案C解析負(fù)極：2H24e4OH=4H2O正極：O24e2H2O=4OH1000mL1g/mL2所以產(chǎn)生2mol水，轉(zhuǎn)移4mol電子。制得1L水轉(zhuǎn)移電子數(shù)為118gmol1.1102mol。9.右圖是甲醇燃料電池的構(gòu)造

7、表示圖，甲醇在催化劑作用下供給質(zhì)子(H)和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為2CH3OH3O2=2CO24H2O。以下說法不正確的選項(xiàng)是()A左電極為電池的負(fù)極，a處通入的物質(zhì)是甲醇B正極反應(yīng)式為：O22H2O4e=4OHC負(fù)極反應(yīng)式為：CH3OHH2O6e=CO26HD該電池供給1mole，耗資氧氣0.25mol答案B解析電極反應(yīng)式為：負(fù)極：2CH3OH12e2H2O=2CO212H2=6H2O。B錯(cuò)誤；依照電子流向，能夠判斷a處通甲醇，正極：3O12e12H3molb處通O2。當(dāng)電池供給1mol電子時(shí)，耗資O2為120.25mol。10.美國海軍海底戰(zhàn)事中心

8、與麻省理工大學(xué)共同研制成功了用于潛航器的鎂過氧化氫燃料電池系統(tǒng)。其工作原理以下列圖。以下說法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A電池的負(fù)極反應(yīng)為Mg2e=Mg2B電池工作時(shí)，H向負(fù)極搬動(dòng)C電池工作一段時(shí)間后，溶液的pH增大D電池總反應(yīng)式是MgH2O22H=Mg22H2O答案B解析MgH2O2燃料電池中Mg作負(fù)極：Mg2e=Mg2，Pt作正極：H2O22H2e=2H2O，總反應(yīng)式為MgH2O22H=Mg22H2O，耗資H，使c(H)減小，pH增大，且H移向正極。能力提升題11“神舟九號”飛船的電源系統(tǒng)共有3種，分別是太陽能電池帆板、鎘鎳蓄電池和應(yīng)急電池。(1)飛船在光照區(qū)運(yùn)行時(shí)，太陽能電池帆板將_能轉(zhuǎn)變成_能，

9、除供給飛船使用外，節(jié)余部分用鎘鎳蓄電池儲(chǔ)蓄起來。其工作原理為放電Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2充電充電時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為_；當(dāng)飛船運(yùn)行到地影區(qū)時(shí)，鎘鎳蓄電池開始為飛船供電，此時(shí)負(fù)極周邊溶液的堿性_(填“增大”“減小”或“不變”)。放電(2)緊急狀況下，應(yīng)急電池會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，工作原理為ZnAg2OH2O2Ag充電Zn(OH)2，其負(fù)極的電極反應(yīng)式為_。答案(1)太陽電Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O減小=Zn(OH)2(2)Zn2e2OH解析(1)陽極是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的一極，Ni(OH)2為陽極；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為2OH2，故溶液堿性減小。Cd2e=Cd(OH)

10、12原電池是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重要貢獻(xiàn)。(1)某興趣小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。a和b不連接時(shí)，燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。a和b用導(dǎo)線連接，Cu極為原電池_極(填“正”或“負(fù)”)，電極反應(yīng)式是_，Zn極發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，溶液中的H移向_(填“Cu”或“Zn”)極。無論a和b可否連接，Zn片均被腐化，若轉(zhuǎn)移了0.2mol電子，則理論上Zn片質(zhì)量減少_g。(2)如圖是甲烷燃料電池原理表示圖，回答下列問題：電池的負(fù)極是_(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應(yīng)式為：_。電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH_(填“增大”“減小”或“不變”)。答案(1)Zn2H=Zn2H2正

11、2H2e=H2氧化Cu6.5(2)aCH410OH8e=CO327H2O減小解析解析本題裝置，若a和b不連接，不能夠組成原電池；若a和b連接，則吻合構(gòu)成原電池的條件。(1)若a、b不連接則發(fā)生的是Zn與H2SO4的置換反應(yīng)；a、b連接后，組成原電池，Cu的爽朗性弱于Zn，Cu為正極，Zn為負(fù)極，Zn極發(fā)生氧化反應(yīng)；若轉(zhuǎn)移0.2mol電子，則耗資0.1molZn，其質(zhì)量為6.5g。(2)CH4在反應(yīng)時(shí)失去電子，故a電極是電池的負(fù)極。電極反應(yīng)式可由總反應(yīng)式CH42OH22O2=CO33H2O減去正極反應(yīng)式O22H2O4e=4OH，求得。由于電池工作過程中會(huì)耗資OH，故一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的pH會(huì)

12、減小。13某新式可充電電池，能長時(shí)間保持牢固的放電電壓，該電池的總反應(yīng)3Zn2K2FeO4放電8H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。充電(1)放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為；(2)充電時(shí)Fe(OH)3發(fā)生_反應(yīng)；(3)放電時(shí)電子由_極流向_極；(4)放電時(shí)24發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)是_。1molKFeO答案(1)Zn2e2OH=Zn(OH)2(2)氧化(3)負(fù)正(4)1.8061024解析放電時(shí)鋅在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由于電解質(zhì)是堿，故負(fù)極反應(yīng)是Zn2e2OH=Zn(OH)2，電子由負(fù)極流出，經(jīng)過外電路流向正極，每1molK2FeO4發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子是3mol，數(shù)目是1.8061024，充電時(shí)Fe

13、(OH)3失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。14化學(xué)電池在通訊、交通及平常生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)以下相關(guān)說法正確的選項(xiàng)是_(填序號)。A經(jīng)過某種電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出能量的多少，能夠判斷該電池的利害B二次電池又稱充電電池或蓄電池，這類電池可無量次重復(fù)使用C除氫氣外，甲醇、汽油、氧氣等都可用作燃料電池的燃料D近來幾年來，廢電池必定進(jìn)行集中辦理的問題被提上日程，其首要原因是電池外殼的金屬資料需要回收目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池，其電池總反應(yīng)式可表示為2Ni(OH)2Cd(OH)2充電Cd2NiO(OH)2H2O放電已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水，但能溶于酸，以下說法正確的選項(xiàng)是_(填序號)。A以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)B反應(yīng)環(huán)境為堿性C電池放電時(shí)Cd作負(fù)極D該電池是一種二次電池(3)在宇宙飛船和其他航天器上經(jīng)常使用的氫氧燃料電池是一種新式電源，其構(gòu)造如圖所示：a、b兩個(gè)電極均由多孔的碳塊組成，通入的氫氣和氧氣由孔隙中逸入，并在電極表面發(fā)生反應(yīng)而放電。a電極是電源的_極；若該電池為翱翔員供給了360kg的水，則電路中經(jīng)過了_mol電子。(4)請運(yùn)用原電池原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，考據(jù)Cu2、Fe3氧化性的強(qiáng)弱，請畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖并寫出電極反應(yīng)式。答案(1)A(2)BCD(3)負(fù)40000(4)裝置如右圖。正極的電極反應(yīng)式：2Fe32e=2Fe2負(fù)極