高中化学人教版必修二课时训练11 版含答案

课时训练11发展中的化学电源
一、单项选择题
1.下列关于充电电池的叙述,不正确的是()。

A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应
B.充电电池可以无限制的充电放电
C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行
D.较长时间不使用电池时,最好将电池取出并妥善存放
解析:充电电池理论上是可以永久重复利用的,但在实际应用中总会因为性能等原因而使电解质溶液或者电极变质而失效。

所以实际情况下充电电池是不能无限制重复使用的。

答案:B
2.随着人们生活质量的不断提高,废电池进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是()。

A.利用电池外壳的金属材料
B.防止电池中汞、镉和铅等金属离子对土壤和水源造成污染
C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他的物品
D.回收其中的石墨电极
解析:废电池中的汞、镉和铅等重金属离子对环境污染严重,因而必须回收。

答案:B
3.关于化学电源的叙述,错误的是()。

A.化学电源是根据原电池的工作原理设计的
B.在干电池中,碳棒只起导电作用,并不参加化学反应
C.镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵
D.燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源
解析:镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉属于重金属,会对环境造成严重的污染。

答案:C
4.为将反应2Al+6H+2Al3++3H2↑的化学能转化为电能,下列装置能达到目的的是(铝
条均已除去了氧化膜)()。

解析:A、B、C三项中的装置均能将化学能转化为电能,A中反应为2Al+2OH-+2H2O
2Al+3H2↑,A项错误;B项符合题目的要求,正确;C项中反应为Al和硝酸反应生成NO,故C 项达不到目的;D项中两电极全是Al,因而不能构成原电池,即不能将化学能转化为电能。

答案:B
5.据媒体报道,以氢氧燃料电池为动力的公交车即将在北京试运行。

质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。

该燃料电池以氢气为燃料,空气为氧化剂,铂作催化剂,导电离子是H+。

下列对该燃料电池的描述中正确的是()。

①正极反应为O2+4H++4e-2H2O②负极反应为2H2-4e-4H+③总的化学反应为2H2+O22H2O④氢离子通过电解质向正极移动
A.①②③
B.②③④
C.①②④
D.①②③④
解析:此题考查了原电池的基本原理,包括:燃料电池(H2)的电极反应、总反应及电解液中离子的移动等相关理论,中等难度题。

通过分析,③反应条件是点燃,显然是错误的,其余各项均正确。

答案:C
6.目前已研制成功多种锂电池。

某种锂电池的总反应式为Li+MnO2LiMnO2,下列说法正确的是()。

A.Li是正极,电极反应为Li-e-Li+
B.Li是负极,电极反应为Li-e-Li+
C.Li是负极,电极反应为MnO2+e-Mn
D.Li是负极,电极反应为Li-2e-Li2+
解析:本题根据总反应式判断Li被氧化,为负极材料,失去电子成为Li+,正极放电的为MnO2,若已知电池总反应式而要写电极反应式,这类题的一般处理方法是:根据“负失氧、正得还”的规律先判断出负极材料,负极材料若是金属,则失电子而变为相应阳离子(注意:Fe失电子应变为Fe2+),负极材料若是其他被氧化的物质(如氢氧燃料电池中的H2、甲烷燃料电池中的CH4),则失电子变为相应氧化产物,然后再推断正极反应。

答案:B
二、双项选择题
7.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解液为硫酸,工作时的反应为Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O,下面结论正确的是()。

A.Pb为正极,被氧化
B.溶液的pH不断增大
C.S向PbO2电极移动
D.电解液密度不断减小
解析:分析化学反应可知,反应中Pb失去电子,作负极;PbO2得电子,作正极,反应不断消耗硫酸,溶液的pH不断增大;S向发生氧化反应的Pb电极移动;PbSO4在电解液中的溶解度很小,所以电解液的密度不断减小,选BD。

答案:BD
8.下列说法正确的是()。

A.构成原电池正极和负极的材料必须是金属
B.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被氧化
C.实验室欲快速制取氢气,可利用粗锌与稀硫酸反应
D.原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能
解析:构成原电池的电极材料可以是非金属,如碳棒;电子流出的一极为负极,发生氧化反应;粗锌可与稀硫酸构成原电池,加速反应的进行;原电池反应的产物仍会具有一定的能量,故原电池不能把物质中的能量全部转化为电能。

答案:BC
三、非选择题
9.市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。

“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。

使用完后,会发现有大量铁锈存在。

(1)“热敷袋”放出的热量是利用铁发生反应放出的热量。

(2)炭粉的主要作用是。

(3)加入氯化钠的主要作用是。

(4)木屑的作用是。

解析:由铁屑能在氧气中燃烧同时迅速放出大量的热,可推知铁在潮湿的情况下生锈时也会放出热量,只是比燃烧缓慢一些。

日常生活中铁生锈过于缓慢,热量的释放也非常缓慢,难以觉察。

倘若提供适当的条件(如较浓的电解质溶液、导电且不活泼的固体物质)让铁成为原电池的负极材料,铁的氧化速率就会增大。

木屑的作用是让“热敷袋”产生的热量均匀地向外散失、传递。

答案:(1)氧化
(2)作为导电的固体物质,让铁成为原电池的负极材料,使铁的氧化速率增大
(3)提供较浓的电解质溶液,让铁成为原电池的负极材料,使铁的氧化速率增大
(4)让“热敷袋”产生的热量均匀地向外散失、传递
10.Zn MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。

(1)该电池的负极材料是。

电池工作时,电子流向(填“正极”或“负极”)。

(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因
是。

欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的(填代号)。

a.NaOH
b.Zn
c.Fe
d.NH3·H2O
答案:(1)Zn(或锌)正极
(2)锌与还原出的铜形成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b
11.某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
根据上表中的实验现象回答下列问题:
(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同?
答:。

(2)写出实验3中的正、负极电极反应式和电池总反应方程式。

铝为(极);石墨为(极)。

电池总反应:。

(3)实验4中的铝作正极还是负极?答:,为什么?答:。

写出铝电极的电极反应式:。

(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因:。

(5)根据实验结果总结:在原电池中,铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响?。

解析:本题考查根据氧化还原反应原理来设计原电池。

实验1中Mg活泼,故Mg作负极;实验2中Al活泼,故Al作负极;实验3中是铝作负极;实验4中Mg虽比Al活泼,但Mg 不能与NaOH溶液反应,而Al可与NaOH溶液反应,故Al作负极;实验5中Al虽比Cu 活泼,但常温下,Al遇浓硝酸发生钝化,阻止内部的金属继续与酸反应,故Cu为负极。

答案:(1)不同
(2)负Al-3e-Al3+正2H++2e-H2↑2Al+6H+2Al3++3H2↑
(3)负极因为铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应Al+4OH--3e-Al+2H2O
(4)因为铝在浓硝酸中发生钝化,为正极;铜为负极
(5)与另一种材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关。