【高中化学】发展中的化学电源精编习题及答案

第二章第二节第二课时
限时：45分钟总分：100分
一、选择题(每小题4分，共48分，每小题有1－2个正确选项)
1．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
2．已知空气－锌电池的电极反应：
锌片：Zn－2OH－－2e－===ZnO＋H2O，
石墨：1/2O2＋H2O＋2e－===2OH－
据此推断锌片是()
A．负极，被氧化B．负极，被还原
C．正极，被氧化D．正极，被还原
3．目前，科学家提出了一种经济而且理想的获得氢能源的循环体系(如图)。

关于此循环体系，下列说法中错误的是()
A．燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能
B．燃料电池中通入H2的一极作负极，发生氧化反应
C．在此循环中发生了反应：2H2O2H2↑＋O2↑
D．目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂
4.如图为氢氧燃料电池示意图，按此图的提示，下列叙述不正确的是()
A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置5．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应为Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，下列说法中不正确的是() A．原电池放电时，负极上发生反应的物质是Zn
B．负极发生的反应是Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
C．工作时，负极区溶液碱性减弱，正极区溶液碱性增强
D．溶液中OH－向正极移动，K＋、H＋向负极移动
6．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，它在熔融状态下能传导O2－。

下列对该燃料电池的说法中，正确的是()
A．在熔融的电解质中，O2－由负极移向正极
B．电池的总反应是：2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O
C．通入空气的一极是正极，电极反应为O2＋4e－===2O2－
D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为C4H10＋26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O
7. (多选)有一新型燃料电池，是用两根金属做电极插入KOH溶液中，然后向X极通入CH4，向Y极通入O2，关于此燃料电池的说法错误的是()
A．通入CH4的X极是负极，通入O2的Y极是正极
B. 放电一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量不变
C．在标准状况下，通入5.6 LO2，完全反应时有1.0 mol电子转移
D．放电时，通入甲烷一极附近的pH升高
8. 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2MnO 2(s)＋H 2O(l)＋2e －
===Mn 2O 3(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0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少6.5 g
9．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。

电池总反应为4Al ＋3O 2＋6H 2O===4Al(OH)3，下列说法不正确的是( )
A ．正极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －
===4OH －
B ．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极
C ．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积
D ．该电池通常只需要换铝板就可以继续使用
10．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 ＋2K 2FeO 4＋8H 2O 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)2
B ．放电时正极反应为：FeO 2－
4＋4H 2O ＋3e －
===Fe(OH)3＋5OH －
C ．放电时每转移3 mol 电子，正极有1 mol K 2FeO 4被氧化
D ．放电时正极附近溶液的碱性增强
11．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气：2NaCl ＋2H 2O=====电解
2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑，铅蓄电池放电时发生如下反应：负极Pb ＋SO 2－
4===PbSO 4＋2e －
，
正极PbO 2＋4H ＋
＋SO 2－4＋2e －
===PbSO 4＋2H 2O 。

今若制得Cl 2 0.050 mol ，这时电池内消耗的H 2SO 4的物质
的量至少是( )
A ．0.025 mol
B ．0.050 mol
C ．0.10 mol
D ．0.20 mol
12．Mg －AgCl 电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl ＋Mg===Mg 2＋
＋2Ag ＋2Cl －。

有关该电池的说法正确的是( )
A ．Mg 为电池的正极
B ．负极反应为AgCl ＋e －
===Ag ＋Cl －
C ．不能被KCl 溶液激活
D ．可用于海上应急照明供电 二、填空题(共52分)
13．(16分)为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如下
图：
回答下列问题：
(1)根据原电池原理填写下表：
装置序号正极负极反应式阳离子移动方向
甲
乙
丙
丁
戊
(2)
(3)根据上述电池分析，负极材料是否一定参加电极反应？________(填“是”“否”或“不一定”)，请举例说明：_______________________________________________________ 。

(4)指出下列电池的放电过程中，电解质溶液酸碱性的变化：甲_______，丙_______，戊_______。

(填酸性或碱性增强或减弱)
14.(12分)化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

(1)目前常用的镍镉(Ni—Cd)电池，其电池总反应可以表示为：
Cd＋2NiO(OH)＋2H2O 放电
充电2Ni(OH)2＋Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法正确的是________(填字母序号)。

①以上反应是可逆反应①以上反应不是可逆反应①充电时化学能转变为电能①放电时化学能转变为电能
A．①① B．①①
C．①① D．①①
(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明，一节废镍镉电池可以使1 m2面积的耕地失去使用价值。

在酸性土壤中这种污染尤为严重，这是因为
______________________。

(3)另一种常用的电池锂电池(锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7)，由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电能)特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年，它的负极由金属锂制成，电池总反应可表示为Li＋MnO2===LiMnO2。

试回答：锂电池比容量特别大的原因是
___________________________________________________。

锂电池中的电解质溶液需用非水溶液配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因：___________________________________________________。

15．(12分)
(1)普通锌锰干电池的结构如图所示。

回答下列问题。

①电池中电解质溶液为________。

①正极反应式为_______________________________________。

①放电时，NH＋4向________(填“正极”或“负极”)移动。

(2)废电池中的锌皮常用于实验室制氢气，废锌皮和纯锌粒分别与同浓度的稀硫酸反应，产生氢气速率较大的是________，原因是________________________。

若用过量的纯锌粒与一定量的稀硫酸反应，为了加快反应速率又不影响产生氢气的量，下列措施可行的是________(填序号)。

A．微热
B．加入适量氧化铜
C．加入少量硫酸铜溶液
D．加水
E．加入少量氢氧化钡溶液
16．(12分)航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置。

它可直接将化学能转化为电能，甲烷电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为CH4＋2O2＋2OH－===CO2－3＋3H2O。

(1)负极上的电极反应为_________________________________。

(2)消耗标准状况下的5.6 L O2时，有________mol电子发生转移。

(3)开始放电时，正极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

2-2-2 发展中的化学电源课后作业
1．B
2．A
3．C
4．B
5．D
6．BC
7．BD
8. C
9．B
10．C
11.C
12．D。

(3)不一定上述五个原电池中，戊装置的负极材料没有参与反应，其他电池的负极发生了氧化反应
(4)酸性减弱碱性减弱碱性减弱
14．(1)B(2)Cd(OH)2和Ni(OH)2能溶于酸性溶液生成有毒的重金属离子等(3)锂的摩尔质量小2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
15．(1)①NH4Cl(或氯化铵)溶液①2MnO2＋2NH＋4＋2e－===Mn2O3＋H2O＋2NH3①正极
(2)废锌皮废锌皮在稀硫酸中可构成原电池，加快负极失电子速率，相应产生氢气速率较大AC
16．(1)CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O
(2)1(3)增大。