选修4专题训练第4讲 化学能与电能(二)(学生版)

第4讲化学能与电能（二）
一、化学能转化为电能
[经典基础题]
题组1 原电池及正负极的判断
1.下列装置可以构成原电池的是( )
2.下列叙述中正确的是( )
A.原电池的负极发生得电子的还原反应
B.原电池中较活泼的金属作正极
C.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成
D.原电池中发生氧化反应的电极是负极
3.在如右图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确
的是( )
A.碳棒上有气体放出，溶液pH变大
B.a是正极，b是负极
C.导线中有电子流动，电子从a极到b极
D.a极上发生了氧化反应
题组3 原电池工作原理及应用
4.如右图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的( )
A.A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸
B.A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸
C.A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液
D.A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液
5.各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )
A.②①③④
B.④③①②
C.④②①③
D.③②④①
6.根据下列事实：①A＋B2＋===A2＋＋B；②D＋2H2O===D(OH)2＋H2↑；③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为E2＋＋2e－===E，B－2e－===B2＋，由此可知A2＋、B2＋、D2＋、E2＋的氧化性强弱关系是__________________________________________________。

7.利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池。

(1)负极材料是________(写名称)，电极反应为_____________________________________。

(2)正极电极反应式为___________________________________________________________。

(3)溶液中SO2－4向________极移动。

[能力提升题]
8.如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。

小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。

(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)____________________。

A.铁圈和银圈左右摇摆不定
B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜
D.银圈向下倾斜
(2)产生上述现象的原因是_______________________________________________________。

(3)写出反应的化学方程式：_____________________________________________________。

9.某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果
试根据上表中的实验现象回答下列问题：
(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同(填“是”或“否”)？____________。

(2)对实验3完成下列填空：
①铝为________极，电极反应式：_______________________________________________。

②石墨为________极，电极反应式：_____________________________________________。

③电池总反应式：_____________________________________________________________。

(3)实验4中铝作负极还是正极________，理由是__________________。

写出铝电极的电极反应式：________________________________________________________________________。

(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：________________________________________。

(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：_______________________。

二、发展中的化学电源
[经典基础题]
题组1 电池及电极判断 1.下列说法正确的是( )
A.镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池
B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池
C.化学电池的反应基础是氧化还原反应
D.铅蓄电池放电的时候正极材料是Pb ，负极材料是PbO 2
2.据报道，锌电池可能将会取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。

其电池反应为2Zn ＋O 2===2ZnO ，原料为锌粒、电解质溶液和空气。

则下列叙述正确的是( ) A.锌为正极，空气进入负极反应 B.负极反应为Zn ＋2OH －
－2e －
===ZnO ＋H 2O C.正极发生氧化反应 D.电解质溶液为强酸
3.镍镉(Ni —Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。

已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH 溶液，其充、放电按下式进行：
Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2O 放电
充电
Cd(OH)2＋2Ni(OH)2 有关该电池的说法正确的是( )
A.充电时阳极反应：Ni(OH)2－e －
＋OH －
===NiO(OH)＋H 2O B.充电过程是化学能转化为电能的过程 C.放电时负极附近溶液的碱性不变 D.放电时电解质溶液中的OH －
向正极移动 题组2 燃料电池
4.下图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。

下列说法不正确的是( )
A.该电池的负极反应式为CH 3CH 2OH ＋3H 2O －12e －
===2CO 2↑＋12H ＋
B.该电池的正极反应式为O 2＋4e －
＋4H ＋
===2H 2O C.电流由O 2所在的铂电极经外电路流向另一电极
D.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
5.2012年6月16日18时37分24秒，神舟九号成功发射。

飞船的能量部分来自太阳能电池，另外内部还配有高效的MCFC型燃料电池。

该燃料电池可同时供应电和水蒸气，其所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。

已知该燃料电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，负极反应为H2＋CO2－3－2e－===CO2↑＋H2O，则下列推断正确的是( )
A.电池工作时，CO2－3向负极移动
B.电池放电时，电子经外电路由通氧气的正极流向通氢气的负极
C.正极的电极反应式为4OH－－2e－===O2↑＋2H2O
D.通氧气的电极为正极，发生氧化反应
6.燃料电池是目前正在探索的一种新型电池。

它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能，目前已经使用的氢氧燃料电池的基本反应是
x极：O2(气)＋2H2O(液)＋4e－===4OH－y极：H2(气)＋2OH－－2e－===2H2O(液)
回答下列问题：
(1)x是________极，发生________反应。

(填“氧化”或“还原”，下同)
(2)y是________极，发生________反应。

总反应方程式为______________________________________________________________。

(3)若反应后得到5.4 g液态水，此时氢氧燃料电池转移的电子数为________。

[能力提升题]
7.如下图所示，可形成氢氧燃料电池。

通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式[当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时]两种。

试回答下列问题：
(1)酸式电池的电极反应：负极____________________________________________________，
正极________________；电池总反应：_____________________________________________；电解质溶液pH的变化________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(2)碱式电池的电极反应：负极__________________________________________________，
正极__________________；电池总反应：___________________________________________；电解质溶液pH的变化________(填“变大”、“变小”或“不变”)。