2019-2020学年高二化学人教版选修4练习：第4章 第2节 化学电源 含解析
2019-2020学年第二学期人教版化学选修4课时跟踪检测： 4.2 化学电源【答案+解析】
化学电源1．科学工作者为心脏病患者设计的心脏起搏器的电池是以Pt 和Zn为电极材料，依靠人体体液中含有的一定浓度的溶解氧、H＋和Zn2＋进行工作的。
该电池工作时，正极的电极反应式为( ) A．Zn－2e－===Zn2＋B．2H＋＋2e－===H2↑C．4OH－－4e－===O2↑＋2H2OD．O2＋4H＋＋4e－===2H2O解析：选D 正极得电子，体液中溶解的氧气得电子而发生还原反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，D项正确。
2．纸电池是一种有广泛应用的“软电池”，如图所示，这种碱性纸电池采用薄层纸片作为载体和传导体，纸的两面分别附着锌和二氧化锰。
下列有关该纸电池的说法不合理的是( )A．Zn为负极，发生氧化反应B．电池工作时，电子由MnO2流向ZnC．正极反应：MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－D．电池总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)解析：选B Zn为负极，发生氧化反应，A项正确；电池工作时，电子由负极Zn流向正极MnO2，B项错误；正极上MnO2发生还原反应MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－，C项正确；电池总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)，D项正确。
3．某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。
下列说法正确的是( )A．电子由Zn电极流出，经KOH溶液流向正极B．正极反应式为2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2OC．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D．电池工作时OH－向负极迁移解析：选D 电子由电源的负极经导线流向正极，Zn极发生氧化反应，作负极，则K2FeO4作正极，所以电子从Zn极经导线流向K2FeO4极，故A错误；KOH溶液为电解质溶液，则正极反应式为2FeO2－4＋8H2O ＋6e－===2Fe(OH)3＋10OH－，故B错误；电池总反应式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O===3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，该电池放电过程中电解质溶液浓度增大，故C错误；电池工作时阴离子向负极移动，所以OH－向负极迁移，故D正确。
2019年人教版选修四化学配套练习：4.2化学电源(含答案)
化学·选修4(人教版)第二节化学电源金焰四射的太阳，其表面是一片烈焰翻腾的火海，温度为6000°C左右。
在太阳内部，温度高达两千万度以上。
所以，太阳能一刻不停地发出大量的光和热，为人类送来光明和温暖，它也成了取之不尽、用之不竭的能源聚宝盆。
将太阳光变成电能，是利用太阳能的一条重要途径。
人们早在20世纪50年代就制成了第一个光电池。
将光电池装在汽车上，用它将太阳光不断地变成电能，使汽车开动起来。
这种汽车就是新兴起的太阳能汽车。
►水平测试1．(2018·北京卷)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )解析：硅太阳能电池是将太阳能直接转化为电能，故A错误；锂离子电池将化学能直接转化为电能，故B 错误；太阳能集热器是将太阳能转变为热能，故C错误；燃料燃烧将化学能直接转化为热能，故D正确。
答案：D2.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂－KNO3的U型管)构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是( )①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag＋＋e－===Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片侵入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A．①②B．②③C．②④ D．③④解析：该原电池中Cu作负极，Ag作正极，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，正极反应式为Ag＋＋e－===Ag，因此②对；在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以①错；没有盐桥，原电池不能继续工作，所以③错；无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，所以④对；故答案为C。
答案：C3．茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。
航标灯的电源必须长效、稳定。
我国科技工作者研制出以铝合金、Pt－Fe合金为电极材料的海水电池。
在这种电池中( )①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应A．②③B．②④C．①②D．①④解析：较活泼的铝合金为负极(②对)，Pt－Fe合金为正极，海水是电解液(③对)，负极上发生氧化反应(④错)。
2019高中化学选修四文档：第四章 训练2化学电源含答案
训练2 化学电源[基础过关]一、常见的化学电池1．下列说法正确的是( )A．碱性锌锰电池是二次电池B．铅蓄电池是一次电池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大量储存在电池内部2．下列有关电池的说法不正确的是( )A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极3．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是2PbSO4＋2H2O 充电放电PbO2＋Pb＋2H2SO4下列对铅蓄电池的说法错误的是( )A．需要定期补充硫酸B．工作时铅是负极，PbO2是正极C．工作时负极上发生的反应是Pb－2e－＋SO2－4===PbSO4D．工作时电解质的密度减小4．氢氧燃料电池已用于航天飞机，它是以铂作电极，KOH溶液作电解质，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，负极反应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，下列叙述不正确的是( )A．H2在负极发生氧化反应B．燃料电池的能量转化率可达100%C．是一种高效、环保的发电装置D．供电时的总反应为2H2＋O2===2H2O二、根据电极反应式或总反应式分析电池的有关变化5．市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。
它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li＋的高分子材料。
这种锂离子电池的总反应式为Li＋2Li0.35NiO2放电充电2Li0.85NiO2，下列说法不正确的是( )A．放电时，负极的电极反应式：Li－e－===Li＋B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C．该电池不能用水溶液作为电解质溶液D．放电过程中Li＋向负极移动6．甲醇燃料电池(DMFC)可用于笔记本电脑、汽车、遥感通讯设备等，它的一极通入甲醇，一极通入氧气；电解质是质子交换膜，它能传导氢离子(H＋)。
2019-2020学年高中化学人教版选修四同步练习：第4章第2节化学电源(13) Word版含答案
第四章第二节 化学电源（13）1、燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景.下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是( )A.甲醇B.天然气C.液化石油气D.氢气2、下列说法中不正确的是( )A.化学电池是将化学能转变成电能的装置B.化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等C.化学电池供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小,使用方便,易于维护D.废旧电池可以随意丢弃3、一种充电电池放电时的电极反应为--22H +2OH -2e =2H O ;--22NiO(OH)+H O+e =Ni(OH)+OH ,当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是( )A.2H O 的还原B.NiO(OH)的氧化C.2H 的氧化D.2Ni(OH)的氧化4、研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为: 25MnO +2Ag+2NaCl2510Na Mn O +2AgCl 。
下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )A.正极反应式: Ag Cl e --+-AgClB.每生成1mol 2510Na Mn O 转移2mol 电子C. Na +不断向“水”电池的负极移动D. AgCl 是还原产物5、2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。
下列叙述错误的是( )A.a 为电池的正极B.电池充电反应为24124LiMn O Li Mn O Li x x -=+C.放电时,a 极锂的化合价发生变化D.放电时,溶液中+Li 从b 向a 迁移6、下图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni 电池)。
下列有关说法不正确的是( )A.放电时正极反应为:--22NiOOH+H O+e Ni(OH)+OH →B.电池的电解液可为KOH 溶液C.充电时负极反应为:--2MH+OH H O+M+e →D.MH 是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高7、铁镍蓄电池又称爱迪生电祂,放电时的总反应为23222Fe+Ni O +3H O =Fe(OH)+2Ni(OH),下列有关该电池的说法不正确的是( )A.电池的电解液为碱性溶液,正极为23Ni O ,负极为FeB.电池放电时,负极反应为--2Fe+2OH -2e =Fe(OH)C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH 降低D.电池充电时,阳极反应为--22322Ni(OH)+2OH -2e =Ni O +3H O8、NO 2、O 2、熔融盐NaNO 3组成的燃料电池如图所示,在使用过程中石墨I 电极上反应生成一种氧化物Y,下列有关说法正确的是( )A.石墨I 电极为正极,石墨II 电极为负极B.Y 的化学式可能为NOC.石墨Ⅰ电极的电极反应式为--2325NO +NO -e =N O D.石墨Ⅱ电极上发生氧化反应9、如图是锌锰干电池的示意图,该电池放电时总反应方程式可以表示为+2+242332Zn+2MnO +2NH =Zn +Mn O +2NH +H O ↑,则此电池放电时在正极(碳棒)上发生反应的物质是( )A.ZnB.碳C.MnO 2和4NH +D.Zn 2+和NH 310、下列关于铅蓄电池(2242Pb PbO H SO ++4222PbSO H O +)的说法正确的是( )A.在放电时,正极发生的反应是()()()244 2Pb s SO aq PbSO s e --+→+B.在放电时,该电池的负极材料是铅板C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小D.在充电时,阳极发生的反应是()()()2442PbSO s e Pb s SO aq --+→+11、LED 产品的使用为城市增添色彩。
2019-2020学年高二化学选修4(人教版)同步练习第四章第二节 化学电源(人教版)
2019-2020学年高二化学选修4（人教版）同步练习第四章第二节化学电源一. 教学内容：化学电源二. 重点、难点：1. 一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用是重点2. 化学电池的反应原理是难点三. 具体内容：1. 化学电源的分类2. 一次电池（1）碱性锌锰电池（2）锌银电池（3）锂电池3. 二次电池（1）铅蓄电池放电过程（2）铅蓄电池充电过程4. 燃料电池（1）氢氧燃料电池（2）甲烷燃料电池（3）甲醇燃料电池（4）乙醇燃料电池（5）液态肼燃料电池【典型例题】[例1] 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。
氢镍电池的总反应是根据此反应式判断，下列叙述中正确的是（）A. 电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大B. 电池放电时，镍元素被氧化C. 电池充电时，氢元素被还原D. 电池放电时，H2是负极答案：CD解析：考察基本的二次电池各电极及反应判断。
[例2] 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。
锌－锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn（s）+2MnO2（s）+H2O（l）==Zn（OH）2（s）+Mn2O3（s）下列说法错误的是（）A. 电池工作时，锌失去电子B. 电池正极的电极反应式为：2MnO2（s）+H2O（1）+2e－=Mn2O3（s）+2OH－（aq）C. 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D. 外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g答案：C解析：考察原电池原理的应用。
[例3] 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 放电充电3Zn（OH）2 + 2Fe（OH）3 + 4KOH下列叙述不正确的是（）A. 放电时负极反应为：Zn－2e－+2OH－= Zn（OH）2B. 充电时阳极反应为：Fe（OH）3－3e－+ 5 OH－= FeO24+ 4H2OC. 放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化D. 放电时正极附近溶液的碱性增强答案：C解析：判断二次电池充放电过程的判断。
高二化学人教版选修4练习：第4章第2节化学电源Word版含解析
1. ( )A.B.C.D.,A,B55,D匚B2.52Zn+O22ZnO,A.5B. 1 mol Zn 65 gC.D.匚ZnO5D3.,CKOH, Zn+2OH --2e Zn(OH) 2( ), ZnO, Ag 2OAg2O+H2O+2e-2Ag+2OH-Zn,A. ,B. ,C. Z nD. Z n,Ag 2OpHAg 2O Zn,Ag 2OZn ,Ag2O pH___ D4. ( )HiSOi注人口申壮聽蓄起妣示肓图B•干电池在长时间使用后，锌筒被破坏C. 铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子,负极质量减小207 gD. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析在干电池中，Zn作负极，逐渐溶解,B项正确。
铅蓄电池工作时，负极反应为Pb+S --2e- PbSO4,电极质量增大，C项错误。
氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，D项正确。
答案|C5•目前人们正研究开发一种高能电池――钠硫电池，它以熔融的钠、硫为两极，以Na+导电的矿-故骂AI2O3陶瓷作固体电解质，反应为2Na+xS 1 Na2S＜。
以下说法正确的是（）A. 放电时，钠作正极，硫作负极B. 放电时,Na+向负极移动C. 充电时，钠极与外电源正极相连，硫极与外电源的负极相连D. 放电时，负极发生的反应是:2Na-2e-2Na+解析|放电时,负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，故钠作负极，硫作正极,A错误;放电时，阳离子向正极移动,B错误；充电时，钠极（负极）与外电源的负极相连，硫极（正极）与外电源的正答案|D6. 美国海军海底战事中心与麻省理工学院共同研制成功了用于潜航器的镁一过氧化氢燃料电池系统。
C. 电池工作一段时间后，溶液的pH增大D. 电池总反应式是Mg+H 2O2+2H +Mg2++2H2O解析|Mg-H 2O2燃料电池中Mg作负极，电极反应为Mg-2e-Mg2+,Pt作正极，电极反应为H2O2+2H++2e-2H2O，总反应式为Mg+H2O2+2H+Mg2++2H2。
人教版选修4 第四章第二节 化学电源 达标训练【有答案】
化学电源测试卷一、选择题1．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
关于该电池的叙述正确的是()A.该电池能够在高温下工作B.电池的负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-6CO2↑+24H+C.放电过程中,H+从正极区向负极区迁移D.在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气2．锂—铜空气燃料电池(如图)容量高、成本低，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法错误的是()A．整个反应过程中，氧化剂为O2B．放电时，正极的电极反应式为：Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－C．放电时，当电路中通过0.1 mol电子的电量时，有0.1 mol Li＋透过固体电解质向Cu极移动，有标准状况下1.12 L氧气参与反应D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O3．电子表和电子计算器的电源通常用微型银—锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O＋H2O＋Zn===Zn(OH)2＋2Ag。
下列说法正确的是() A．Ag2O是正极，Zn是负极B．Zn是正极，Ag2O是负极C．工作时，电池负极区溶液pH增大D．工作时，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极4．甲醇燃料电池结构示意图如下。
甲醇在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应，电池总反应式为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。
下列说法不正确的是()A．右电极为电池正极，左电极为电池负极B．负极电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋C．b处通入空气，a处通入甲醇D．正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－5．镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁电池放电时电压高而平稳，因而越来越成为人们研制绿色原电池所关注的焦点。
2019-2020年第二学期人教版化学选修4同步测试：4.2 《化学电源》【答案+解析】
2019-2020学年第二学期人教版化学选修4：——《化学电源》同步测试一、选择题1．有四种燃料电池：A.固体氧化物燃料电池B．碱性氢氧化物燃料电池C．质子交换膜燃料电池D．熔融盐燃料电池，下面是工作原理示意图，其中正极反应生成水的是解析在该固体氧化物燃料电池中，正极：O2＋4e－===2O2－，故A错误；碱性氢氧化物燃料电池中，正极上发生O2＋2H2O＋4e－===4OH －，故B错误；质子交换膜燃料电池，正极上发生4H＋＋O4e－===2H2O，2＋故C正确；熔融盐燃料电池中，正极上发生2CO2＋O2＋4e－===2CO2－3，故D错误。
答案 C2．据报道，某公司研制了一种由甲醇和氧气，以及强碱作电解质的手机电池，电量可达到镍氢电池的10倍，有关此电池的叙述错误的是A．溶液中的阳离子移向正极B．负极反应式：CH3OH＋8OH－－6e－===CO2－3＋6H2OC．电池在使用过程中，电解质溶液的c(OH－)不变D．当外电路通过6 mol电子时，理论上消耗1.5 mol O2解析A项，溶液中的阳离子移向发生还原反应的一极，即正极，正确；B项，负极上CH3OH发生氧化反应，电极反应式正确；C项，电池在使用过程中，电解质溶液的c(OH－)减少，错误；D项，消耗1 mol O2可转移4 mol电子，外电路通过6 mol电子时，消耗1.5 mol O2，正确。
答案 C3．电动自行车由于灵活、快捷、方便，已成为上班族的主要代步工具，其电源常采用铅蓄电池，铅蓄电池放电时发生下列变化：负极：Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4正极：PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O使用该电池时，若外电路上转移电子0.05 mol，则消耗H2SO4的物质的量为A．0.025 mol B．0.05 molC．0.1 mol D．0.2 mol解析从电极反应式看出，每有 2 mol电子转移，参与反应的H2SO4在正、负极上各1 mol共2 mol H2SO4。
(最新整理)高二化学选修四第四章第二节化学电源习题
负极:H2 正极:O2 电解质：酸性电解质
O2＋4H＋＋4e－===2H2O
2H2－4e－===4H＋
总反应式
Pb（s）＋PbO2(s）＋2H2SO4 （aq)===2PbSO4（s）＋2H2O
（l)
2H2＋O2===2H2O
知识点一 化学电池 1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化 钾溶液为电解液，电池总反应式为 Zn＋MnO2＋H2O===ZnO＋Mn(OH）2 下列说法中，错误的是（ ) A．电池工作时,锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为 MnO2＋2H2O＋2e－===Mn（OH）2＋2OH－ C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
高二化学选修四第四章第二节化学电源习题
第二节 化学电源
[目标要求］ 1。了解依据原电池原理开发的技术产品—-化学电池.2.了解一次电池、二 次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围.3.正确书写原电池的电极反应式 和电池反应方程式。
一、化学电池
化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。
高二化学选修四第四章第二节化学电源习题
D．该电池的总反应式为 2H2＋O2Error!2H2O 答案 D 解析 因为电子从 b 电极流向 a 电极，所以 b 电极为负极，H2 在该极发生氧化反应；a 电 极为正极，O2 在该极发生还原反应。由此推断该原电池的负极反应式为 H2－2e－===2H＋,正极电 极反应式为 O2＋2e－===O2－，则电池总反应式为 2H2＋O2 = = = = = ，高温2H2O.
电子生成 Pb2＋，Pb2＋与溶液中的 SO 生成 PbSO4 沉淀，放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸 相等,在电池制备时,PbSO4 的量是一定的，制成膏状,干燥后再安装，说明 H2SO4 不用补充;放电 时，H2SO4 被消耗，溶液中的 H2SO4 的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。
2019学年高二人教版化学选修4练习：4.2化学电源(Word版含答案)
第二节化学电源A组1 •电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。
下列相关电池的叙述准确的是()A•原电池反应均是自发的氧化还原反应B. 氢氧燃料电池工作时氢气在正极被氧化C. 氢氧燃料电池是将热能转变为电能的装置D. 铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加解析：原电池反应中的能量变化是将化学能转化为电能，必须是自发的氧化还原反应,A项准确,C项错误；氢氧燃料电池中，威发生氧化反应，在负极被氧化,B项错误;铅蓄电池放电过程中总反应为Pb(s)+PbQ⑸+2H2SQ(aq)—2PbSQ(s)+2H2O(I),生成物PbSQ附着在两电极上使正、负极质量增加，D项错误。
答案：A2. 废电池必须实行集中处理的问题被提到议事日程。
其首要原因是()A. 为了利用电池外壳的金属材料B. 防止汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中的石墨电极解析：废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染，必须实行集中处理。
答案：B3. 下列相关锌锰干电池的说法中准确的是()A. 锌外壳是负极，石墨棒是正极材料B. 在外电路中电子从石墨棒流向锌外壳C. 电流从锌流到石墨棒上D. 在电池内部阳离子从石墨棒向锌片移动解析：在锌锰干电池中，锌外壳是负极，石墨棒是正极，在外电路中电子从锌外壳流向石墨棒, 电流的方向与电子的流向相反，电池内部，阳离子向正极石墨棒移动，故A准确,B、C、D错误。
答案：A4. 锂电池是一种新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，当前已研制成功多种锂电池。
某种锂电池的总反应式为Li+Mno? LiMnO2,下列说法准确的是()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. MnO2是负极，电极反应为MnO2+e「^MnD. Li是负极，电极反应为Li-2e-—Li2+解析：由总反应Q—02可知,锂元素在反应后化合价升高(0-+1)，锰元素在反应后化合价降低(+4^+3)。
2019-2020年第二学期人教版化学选修4跟踪训练：4.2 《化学电源》【答案+解析】
2019-2020学年第二学期人教版化学选修4：——《化学电源》跟踪训练1．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。
下列有关电池的叙述正确的是( )A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B．氢氧燃烧电池可将热能直接转变为电能C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析：锌锰干电池中锌棒为负极，锌棒变细，碳棒不变，A错；原电池将化学能直接转变为电能，B错；氢氧燃料电池氢气在负极被氧化，C正确；太阳能电池采用硅材料制作，D错。
答案：C2.(2019年大连二模)如图是NO2和O2形成的原电池装置。
下列说法不正确的是( )A．石墨Ⅱ做正极，O2发生还原反应B．该电池放电时，NO3－从右侧向左侧迁移C．当消耗1 mol NO2时，电解质中转移4 mol e－D．石墨Ⅰ附近发生的反应为NO2＋NO3－－e－===N2O5【解析】负极上二氧化氮失电子和硝酸根离子反应生成五氧化二氮，在石墨Ⅰ附近发生氧化反应，所以石墨Ⅱ做正极，O2发生还原反应，故A正确；放电时，电解质中阴离子向负极移动，所以NO3－向石墨Ⅰ电极迁移，即从右侧向左侧迁移，故B正确；由负极电极反应式为NO2－e－＋NO3－===N2O5知，当消耗1 mol NO2时，导线中转移1 mol e－，故C错误；负极电极反应式为NO2－e－＋NO3－===N2O5，所以石墨Ⅰ附近发生的反应为NO2＋NO3－－e－===N2O5，故D正确。
【答案】 C3.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为Li1－x CoO2＋Li x C6===LiCoO2＋C6(x＜1)。
下列关于该电池的说法不．正确．．的是( )A．放电时，Li＋在电解质中由负极向正极迁移B．放电时，负极的电极反应式为Li x C6－x e－===x Li＋＋C6C．充电时，若转移1 mol e－，石墨(C6)电极将增重7x gD．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2－x e－===Li1－x CoO2＋x Li ＋【解析】A项，放电时，阳离子在电解质中向正极移动，故正确；B项，放电时，负极失去电子，故正确；C项，充电时，石墨(C6)电极变成Li x C6，电极反应式为：x Li＋＋C6＋x e－===Li x C6，则石墨(C6)电极增重的质量就是锂离子的质量，所以转移1 mol e－，就增重1 molLi＋，即7 g而不是7x g，故错误；D项，充电时阳极失去电子，为原电池正极的逆向反应，故正确。
高中化学人教版选修4第4章第2节 化学电源 例题分析
《化学电源》例题分析例1．利用生活中常见的材料可以制作出一些有实际应用价值的装置来，如废铝罐和碳棒、食盐水等材料制作用于驱动玩具的电池。
上述电池工作时，有关说法正确的是（）A．铝罐将逐渐被腐蚀B．碳棒上发生的反应为：O2＋4e－＝2O2－C．碳棒应与玩具电机的负极相连D．该电池工作一段时间后碳棒的质量会减轻【解析】该电池的负极是Al，工作时铝将被腐蚀，A对；正极上O2得电子，但不会形成O2－，B 错；碳棒是该电池的正极，与玩具电动机正极相连，C错；碳棒不参与反应，质量不会减轻，D错。
【答案】A例2．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－＋H2O＝CH3COOH＋4H＋，下列有关说法正确的是（）A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动B．若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C．电池反应的化学方程式为CH3CH2OH＋O2＝CH3COOH＋H2OD．正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O＝4OH－【解析】本题考查电化学，考查考生对新信息的接收、整合能力。
难度中等。
A项，利用原电池原理可知检测时，H＋移向正极；B项，若转移0.4 mol电子，消耗标准状况下氧气2.24 L；D项，因电解质呈酸性，故正极反应为O2＋4e－＋4H＋＝2H2O。
【答案】C例3．某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。
下列说法不正确的是（）A．工作时电极b作正极，O2－由电极b流向电极aB．负极的电极反应式为：CO＋O2－－2e－＝CO2C．当传感器中通过2×10－3 mol电子时，通过的尾气中含有2.24 mL COD．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高【解析】该电池为燃料电池，燃料为负极，空气为正极，A项，b为正极，阴离子向负极移动，正确；B项，负极发生氧化反应，正确；C项，通过2×10－3 mol电子时，反应的CO为0.001 mol，在标准状况下，体积为2.24 mL，错误；D项，CO含量高，转移电子多，电流大，正确。
2019-2020学年人教版选修4 第4章第2节 化学电源 课件(49张)
2．氢氧燃料电池
(1)组成：电极材料为 Pt，负极通入 □16 H2 ，正极通入 □17 O2 ，
电解质是 H2SO4。
(2)工作原理
□ □ 负极： 18 2H2－4e－===4H＋ 正极： 19 O2＋4H＋＋4e－===2H2O 总反应：□20 2H2＋O2===2H2O (3)优点：①能量 □21 转换率 超过 80%，远高于普通燃烧过程。 ②污染 □22 小 ，被誉为“ □23 绿色 ”发电站。
化学电池
□03 一次
□04 二次 □06 燃料
电池普通锌锰电池、碱性锌锰电池
电池 □05 铅蓄 电池 电池 □07 氢氧 燃料电池
2．常见的一次电池——碱性锌锰电池
(1)组成：碱性锌锰电池的负极是 □08 Zn
解质是 □10 KOH 。
，正极是 □09 MnO2
(2)工作原理
负极：□11 Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 正极：□12 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－
化剂连续使用
池
(2)优点 ①化学电池的能量转换效率较高，供能稳定可靠。 ②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。 ③使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。
2．一次电池 一次电池的电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做干电池。 (1)特点 一次电池不能充电，不能反复使用。
பைடு நூலகம் (2)常见的一次电池
1．能做化学电池的原电池具有的条件是什么？ 提示：只有能持续地提供稳定电流的原电池才能做化学电池。这就要 求原电池工作时，原电池反应的速率几乎不变，即电解质溶液中离子的浓 度几乎不变，如碱性锌锰电池工作时 c(OH－)变化不大。
2019-2020学年高二化学人教版选修4课件第4章 第2节 化学电源
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二、几种常见的化学电池
1.一次电池
(1)碱性锌锰电池:
①构造:
②组成:
正极:MnO2;负极:Zn;电解质:KOH。 ③工作原理:
负极反应:Zn+2OH--2e-==Zn(OH)2;
正极反应:2MnO2+2e-+2H2O==2MnOOH+2OH-;
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核心素养目标
核心素养形成
1.知道化学电源的分类。 2.熟悉几种常见化学电 源的组成和工作原理,培 养证据推理与模型认知
的能力。
3.了解化学电源的广泛 应用及废旧电池对环境
的危害,形成科学态度与 社会责任意识。
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总反应:Zn+2MnO2+2H2O==2MnOOH+Zn(OH)2。
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(2)银锌电池: ①构造:
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②组成:负极:Zn,正极:Ag2O,电解质:KOH。 ③工作原理:
负极反应:Zn+2OH--2e-==Zn(OH)2; 正极反应:Ag2O+2e-+H2O==2Ag+2OH-; 电池反应:Zn+Ag2O+H2O==Zn(OH)2+2Ag。
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第二节化学电课后篇巩固提升基础巩固1.下列有关电池的叙述正确的是()A.手机用的锂离子电池属于一次电池B.锌锰干电池中,锌电极是负极C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被还原,A项错误;锌锰干电池中锌失去电子,发生氧化反应,作负;氢氧燃料电池工作时,氢气在负极失电子被氧化,C项错误;太阳能电池的主要材料为硅,,D项错误。
答案B,锌电池可能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,其电池总反应为2n+O22nO,原料为锌粒、空气和电解质溶液。
则下列叙述中正确的是()A.锌为正极,空气进入负极反应B.电池中有1 mol 电子转移时消耗的n为65 gC.正极发生氧化反应nO生成,故电解质溶液不可能为强酸溶液,否则nO会溶解。
,其电极材料分别是Ag2O和n,电解质为OH,电极反应分别为n+2OH--2e-n(OH)2、Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-。
根据所给反应式,判断下列叙述中正确的是()A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH增大B.在使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向n极C.n电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应,Ag2O是正极,正极得到电子发生还原反应,可以判断该原电池中,Ag2O为正极;根据电极反应可以得知负极区溶液的pH减小,故A、C错误;电子是从负极沿,故B错误。
,有关说法不正确的是()A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B.干电池在长时间使用后,锌筒被破坏C.铅蓄电池工作过程中,每通过2 mol电子,负极质量减小207 g解析在干电池中,n作负极,逐渐溶解,B项正确。
铅蓄电池工作时,负极反应为Pb+S O42--2e-PbSO4, ,C项错误。
氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂储藏在电池内,且工作的最终产物,D项正确。
答案C——钠硫电池,它以熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的β″-Al2O3陶瓷作固体电解质,反应为2Na+S Na2S。
以下说法正确的是()A.放电时,钠作正极,硫作负极B.放电时,Na+向负极移动C.充电时,钠极与外电正极相连,硫极与外电的负极相连D.放电时,负极发生的反应是2Na-2e-2Na+解析放电时,负极失去电子发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应,故钠作负极,硫作正极,A错误;,阳离子向正极移动,B错误;充电时,钠极(负极)与外电的负极相连,硫极(正极)与外电的正极相;放电时,负极发生失电子的氧化反应,D正确。
—过氧化氢燃料电池系统。
其工作原理如图所示。
以下说法中错误的是()A.电池的负极反应为Mg-2e-Mg2+B.电池工作时,H+向负极移动C.电池工作一段时间后,溶液的pH增大Mg+H2O2+2H+Mg2++2H2O解析Mg-H2O2燃料电池中Mg作负极,电极反应为Mg-2e-Mg2+,Pt作正极,电极反应为++2e-2H2O,总反应式为Mg+H2O2+2H+Mg2++2H2O,消耗H+,使溶液中c(H+)减小,pH 22,即H+移向正极。
答案B,可作为鱼雷和潜艇的储备电。
其工作原理如图所示。
下列有关说法不正确的是()A.电池工作时,电子的流向锂电极→导线→碳电极B.水既是氧化剂又是溶剂,有机电解质可用水溶液代替C.电池总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2↑,还可提供清洁燃料氢气解析A项,锂电极为负极,碳电极为正极,电子从负极流出,经导线流向正极,正确;B项,负极材料锂能,不可用水溶液代替有机电解质,错误;C项,电池总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2↑,正确;D,还可提供清洁燃料氢气,正确。
答案B(CH3CHO)可设计成如图所示的燃料电池,下列说法正确的是()A.每有0.1 mol O2反应,则迁移H+ 0.4 molB.正极反应式为CH2CH2-2e-+2OH-CH3CHO+H2OC.电子移动方向电极a→磷酸溶液→电极bD.该电池为可充电电池解析根据O2+4H++4e-2H2O知,每有0.1 mol O2反应,则迁移H+ 0.4 mol,A项正确;正极上氧气得,电极反应式为O2+4H++4e-2H2O,B项错误;放电时电子从电极a沿导线流向电极b,电子不进入电解质溶液,C项错误;充电时,不能生成乙烯和氧气,故该电池不是可充电电池,D 答案A9.某新型可充电电池能长时间保持稳定的放电电压,该电池的总反应为3n+22FeO4+8H2O3n(OH)2+2Fe(OH)3+4OH。
(1)放电时负极反应为。
(2)充电时Fe(OH)3发生反应。
(3)放电时电子在外电路由极流向(填“正”或“负”)极。
1 mol 2FeO4发生反应,转移电子数是。
解析放电时锌在负极发生氧化反应,因为电解质是碱,故负极反应是n-2e-+2OH-n(OH)2;电子由负,通过外电路流向正极,每1 mol 2FeO4发生反应,转移电子是3 mol,其数目为1.806×1024,充电时Fe(OH)3失去电子发生氧化反应。
答案(1)n-2e-+2OH-n(OH)2(2)氧化(3)负正(4)1.806×1024,科技工作者开发出了甲醇燃料电池,该电池反应为2CH3OH+3O2+4OH22CO3+6H2O。
请回答下列问题(1)该燃料电池的电解质是。
(2)由电池反应可知,放电时该电池的负极反应物为,该物质发生反应,负极的电极反应式为。
(3)电池使用过程中,当有0.5 mol电子转移时,消耗甲醇的质量是 g(结果保留两位小数)。
,通入O2的电极附近溶液的pH(填“升高”“不变”或“降低”)。
解析(1)由电池反应可知该电池的电解质是OH。
放电时负极上CH3OH发生氧化反应,正极上O2发生还原反应。
正极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,负极反应式为CH3OH+8OH--6e-C O32-+6H2O。
(3)根据关系式CH3OH~6e-可知转移0.5 mol电子时,消耗甲醇约2.67 g。
(4)根据放电时正极的电极反应式可知,放电一段时间后,通入氧气的电极附近溶液的碱性增升高。
答案(1)OHOH(或甲醇)氧化CH3OH+8OH--6e-C O32-+6H2O3(3)2.67(4)升高能力提升11.(2018全国Ⅱ,12)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。
将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C,下列说法错误的是()A.放电时,Cl O4-向负极移动B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2C.放电时,正极反应为3CO2+4e-2C O32-+CD.充电时,正极反应为Na++e-Na解析放电时装置为原电池,阴离子向负极移动,A项正确;根据总反应可知,放电时二氧化碳在正极得,充电时又被释放出,B项正确;放电时,负极上Na失电子,正极上CO2得电子,正极电极反3CO2+4e-2C O32-+C,C项正确;充电时阴极反应式为Na++e-Na,D项错误。
答案D全国Ⅲ,11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为16Li+S88Li2S(2≤≤8)。
下列说法错误的是()A.电池工作时,正极可发生反应2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性,电池中Li2S2的量越多解析A项,在该电池中电极a为正极,发生的反应依次为+2Li++2e-Li2S883Li2S8+2Li++2e-4Li2S62Li2S6+2Li++2e-3Li2S4Li2S4+2Li++2e-2Li2S2,故A正确;B项,原电池工作时,转移0.02 mol电子时,被氧化的Li的物质的量为0.02 mol,质量减少0.14 g,正确;C项,石墨烯能导电,利用石墨烯作电极,可提高电极a的导电;D项,电池充电时由于Li+得到电子生成Li,则电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越少,错误。
答案D提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应。
该电池总反应式为2CH3OH+3O22CO2+4H2O。
下列有关该电池的说法错误的是()A.右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气B.左边的电极为电池的负极,a处通入的是甲醇C.电池负极的反应式为2CH3OH+2H2O-12e-2CO2+12H+3O2+12H++12e-6H2O,阳离子从负极移向正极。
从质子通过的方向可知,a处通入的为甲醇,为原电池;b处通入的为空气,为原电池的正极。
答案A电池可用于心脏起搏器。
该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2。
电2池的总反应可表示为4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2↑。
请回答下列问题(1)电池的负极材料为,发生的电极反应为。
(2)电池正极发生的电极反应为。
(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。
解析(1)分析反应的化合价变化,可得Li为还原剂(作负极),失电子Li-e-Li+。
为氧化剂,得电子,从题给电池反应可推出产物Cl-、S、SO2(或用总反应减去负极反应)。
2(3)题中已给出信息碱液吸收时的产物是Na2SO3和NaCl,则没有碱液吸收时的产物应为SO2和答案(1)Li Li-e-Li++4e-4Cl-+S+SO2↑2(3)出现白雾,有刺激性气味气体生成SOCl2+H2O SO2↑+2HCl↑(4)构成电池的主要成分Li能与氧气、水反应,SOCl2也与水反应。