高中化学专题1第2单元第2课时化学电源限时训练苏教版选修4

专题一第二单元第2课时化学电源
考查点一电池的工作原理
1．下列说法不正确的是( )
A．在锌锰干电池中，锌电极是负极
B．手机上用的锂离子电池属于二次电池
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减少，正极质量增加
【答案】D
【解析】Zn失去电子生成Zn2＋，故作为负极，A项正确；锂离子电池可以充电再次使用，属于二次电池，B项正确；电池的实质即是化学能转化成电能，C项正确；铅蓄电池在放电过程中，负极反应为Pb－2e－＋SO2－4===PbSO4，其质量增加。

2．根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是( )
A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s)
B．Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)
C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)
D．2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)
【答案】A
【解析】由原电池的正、负极材料可知，金属活动性有Cd>Co>Ag，则A中原理错误。

考查点二电池的分类
3．下列说法错误的是( )
A．碱性锌锰电池是二次电池
B．铅蓄电池是二次电池
C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生
D．燃料电池的活性物质没有储存在电池内部
【答案】A
【解析】碱性锌锰电池是一次性电池，铅蓄电池是二次性电池。

考查点三电池的正极、负极及电解质溶液的相关判断
4．已知空气—锌电池的电极反应为
锌片：Zn ＋2OH －－2e －
===ZnO ＋H 2O
石墨：12
O 2＋H 2O ＋2e －===2OH － 据此判断锌片是( )
A ．负极，并被氧化
B ．负极，并被还原
C ．正极，并被氧化
D ．正极，并被还原 【答案】A
【解析】负极发生失电子的氧化反应。

5．TiO 2在光照射下可使水分解：2H 2O=====TiO 2光2H 2↑＋O 2↑，该过程类似植物的光合作用。

下图是光照射下TiO 2分解水的装置示意图。

下列叙述正确的是( )
A ．该装置可以将光能转化为电能，同时也能将其转化为化学能
B ．TiO 2电极上发生的反应为2H ＋＋2e －
===H 2↑
C.该装置工作时，电流由TiO 2电极经R 流向铂电极
D ．该装置工作时，TiO 2电极附近溶液的pH 变大
【答案】A
【解析】该装置光分解水是将光能转化为化学能，发生氧化还原反应生成氢气和氧气，电子的转移经过R ，又将化学能转化为电能；铂电极上生成氢气的反应为2H ＋＋2e －===H 2↑；TiO 2电极上生成氧气的反应为4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑，所以TiO 2电极附近溶液的pH 减小；电子由TiO 2电极经R 流向铂电极，电流流动方向相反。

6．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。

一种热激活电池的基本结构如下图所示，其中作为电解质的无水LiCl­KCl 混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。

该电池总反应为 PbSO 4＋2LiCl ＋Ca===CaCl 2＋Li 2SO 4＋Pb 。

下列有关说法正确的是( )
A．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2
B．放电过程中，Li＋向负极移动
C．每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g Pb
D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
【答案】D
【解析】正极发生得电子的还原反应，A错误；放电过程为原电池，阳离子向正极移动，B错误；每转移0.1 mol 电子，生成0.05 mol Pb，为10.35 g，C错误；依据题意“热激活”表明该电池应在加热的条件下工作，故常温下指针不偏转，D正确。

7．铜锌原电池(如下图)工作时，下列叙述正确的是( )
A．正极反应为Zn－2e－===Zn2＋
B．电池反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
C．在外电路中，电子从正极流向负极
D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
【答案】B
【解析】本题考查原电池。

电池的正极得电子，A选项错误；结合该电池的装置图，可知该过程中涉及的氧化还原反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B选项正确；外电路中，电子从负极流向正极，C选项错误；在烧杯中由Zn失去电子形成Zn2＋，使得该烧杯中带正电荷的离子增加，为维持电中性，K＋应该通过盐桥流向CuSO4所在的右烧杯，D选项错误。

8．Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。

该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质溶液是LiAlCl4—SOCl2。

电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2。

请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应式为__________________________。

(2)电池正极发生的电极反应式为______________________________________。

(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。

如果把
少量水滴到SOCl2中，实验现象是____________________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是________________________________________________________________________。

【答案】(1)锂Li－e－===Li＋
(2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑
(3)出现白雾，有刺激性气味的气体生成SOCl2＋H2O===2HCl↑＋SO2↑
(4)锂是活泼金属，易与H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应
【解析】(1)、(2)电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应。

(3)由NaOH与SOCl2反应的产物为Na2SO3、NaCl可知，SOCl2与水反应生成SO2和HCl。

(4)由于电池材料易与水、O2反应。

9．科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。

一种甲醇燃料电池采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向另一个电极通入空气。

回答下列问题：
(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式是_______________________________。

(2)此电池正极发生的电极反应式是_______________________________________，负极发生的电极反应式是______________________________________________________。

(3)电解液中的H＋向________极移动；向外电路释放电子的电极是________。

(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池能量转化效率高，其次是____________________________________________。

【答案】(1)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
(2)3O2＋12H＋＋12e－===6H2O
2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋
(3)正负极
(4)对环境无污染
【解析】甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料在氧气中反应来提供电能。

CH3OH作负极，发生氧化反应，电极反应为2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋；氧气在正极的电极反应为3O2＋12H＋＋12e－===6H2O，两反应相加得总反应式。

在电池中，负极释放电子传到正极上，故H＋向正极移动。

甲醇与O2的反应产物为CO2和H2O，对环境无污染。

10．通过NO x传感器可监测NO x的含量，其工作原理示意图如下：
(1)Pt电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应。

(2)写出NiO电极的电极反应式：________________________________________。

【答案】(1)还原(2)NO＋O2－－2e－===NO2
【解析】(1)由工作原理示意图，可知O2在Pt电极发生还原反应生成O2－；(2)在O2－参
加反应下，NO在NiO电极发生氧化反应生成NO2。