人教版高中化学选修四 4.2化学电源 同步练习3

第二节化学电源

1．获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解质为AlI3溶液，已知电池的总方程式为2Al＋3I2===2AlI3。下列说法不正确的是()

A．该电池负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋

B．电池工作时，溶液中铝离子向正极移动

C．消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多

D．该电池可能是一种可充电的二次电池

2.氢氧燃料电池是一种能在航天飞机上使用的特殊电池，其反应原理示意图如图。下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是()

A．由于A、B两电极没有活动性差别，不能构成原电池

B．A电极是负极，电极上发生氧化反应

C．产物为无污染的水，属于环境友好的绿色电池

D．外电路中电流由B电极通过导线流向A电极

3．通过NO传感器可监测NO的含量，其工作原理如图所示，下列说法错误的是()

A．该装置实现化学能向电能的转化

B．该电池的总反应为2NO＋O2===2NO2

C．NiO电极的电极反应式：NO＋O2－－2e－===NO2

D．当有2.24 L的O2参与反应时，转移了0.4 mol e－

4．(全国卷Ⅰ)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()

A．正极反应中有CO2生成

B．微生物促进了反应中电子的转移

C．质子通过交换膜从负极区移向正极区

D．电池总反应为C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O

5．将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流，称为甲烷燃料电池，下列叙述正确的是()

①通入CH4的电极为正极；②正极的电极反应是O2＋2H2O＋4e－===4OH－；③通入CH4的电极反应式是CH4＋2O2＋4e－===CO2＋2H2O；④负极的电极反应式是CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O；⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动；⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动。

A．①③⑤B．②④⑥

C．④⑤⑥D．①②③

6．熔融碳酸盐燃料电池，是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池，其电解质是熔融态碳酸盐。下图是用熔融碳酸盐作电解质，氢气和氧气形成的燃料电池。下列说法不正确的是()

A．该电池放电时，负极的反应式为H2－2e－＋CO2－3===H2O＋CO2

B．该电池中的CO2－3由左边移向右边

C．该电池放电时，正极的反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO2－3

D．该电池放电时，当转移4 mol电子时正极消耗1 mol O2和2 mol CO2

7．一种甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的新型手机电池，可连续使用一个月，其电池反应为2CH3OH＋3O2＋4OH－ 2CO2－3＋6H2O，则有关说法正确的是()

A．放电时，CH3OH参与反应的电极为正极

B．放电时，负极的电极反应为CH3OH＋8OH－－6e－===CO2－3＋6H2O

C．标准状况下，通入5.6 L O2并完全反应后，有0.5 mol电子转移

D．放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低

8.有一种锂电池，用金属锂和石墨作电极材料，电解质溶液是由四氯铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯()中形成的，电池总反应式为8Li+3SOCl26LiCl+Li2SO3+2S。下列叙述

中正确的是()。

A.电解质溶液中混入水，对电池反应无影响

B.金属锂作电池的正极，石墨作电池的负极

C.电池工作过程中，亚硫酰氯(SOCl2)被还原为Li2SO3

D.电池工作过程中，金属锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为4∶1

9.有一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电高效燃料电池，充满一次电可以连续使用一个月。已知该电池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O 请回答下列问题：

(1)放电时，负极的电极反应式为。

(2)充电时，该燃料电池的负极与外电源的(填“正”或“负”)极相连。

(3)若在常温、常压下，1 g CH3OH完全燃烧生成CO2和液态水时放出22.68 kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为。

10．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

________________________________________________________________________。

【参考答案】

1．D

解析：A项，铝作原电池的负极，电极反应式为Al－3e－===Al3＋，正确；B项，电池中阳离子向正极移动，正确；C项，7克锂失去1摩尔电子，27克铝失去3摩尔电子，所以等质量的金属，锂产生的电子比铝多，正确；D项，在溶液中，该反应不能逆向进行，该电池不是可逆电池(二次电池)，是一次电池，错误。

2.A

解析：A项，燃料电池中电极的活泼性可以是相同的，通入氢气的电极为负极，通入氧气的电极为正极，错误；B项，A电极通入的是氢气，H2为负极反应物，电极上发生氧化反应，正确；C项，氢氧燃料电池反应产物为无污染的水，属于环境友好的绿色电池，正确；D项，B电极是正极，则外电路中电流由B电极通过导线流向A电极，正确。

3．D

解析：A项，装置原理为原电池原理，是把化学能转化成电能的装置，正确；B项，根据装置的工作原理，正极反应：O2＋4e－===2O2－，负极反应：NO＋O2－－2e－===NO2，两式相加得2NO＋O2===2NO2，正确；C项，由B项的分析知，正确；D项，没有说明在标准状况下，错误。

4．A

解析：图示所给出的是原电池装置。A.有氧气反应的一极为正极，发生还原反应，因为有质子通过，故正极电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C6H12O6在微生物的作用下发生氧化反应，电极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，负极上有CO2产生，故A不正确。B.微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置，所以微生物促进了反应中电子的转移，故B正确。C.质子是阳离子，阳离子由负极区移向正极区，故C正确。

D.正极的电极反应式为6O2＋24e－＋24H＋===12H2O，负极的电极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，两式相加得电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，故D正确。

5．B

解析：据题意知，发生的反应为CH4＋2O2===CO2＋2H2O，反应产生的CO2，处于KOH溶液中，又会转化为CO2－3，故④是正确的。②O2得电子被还原，作正极。⑥溶液中离子移动情况受溶液(原电池内电路)中电流方向影响，内电路电流方向是由负极流向正极，阳离子的运动方向与电流方向相同，故在溶液(原电池内电路)中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。

6．B

解析：A项，发生氧化反应的一极为负极，H2作还原剂，负极反应式：H2－2e－＋CO2－3===H2O ＋CO2，正确；B项，电解质中阴离子移向负极，即CO2－3从右边移向左边，阳离子从负极