《化学电源》综合练习

第二节化学电源一、选择题1、一种太阳能电池的工作原理示意图如下所示，电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液，下列说法不正确的是( )A．K＋移向催化剂bB．催化剂a表面发生反应：Fe(CN)64――e－＝Fe(CN)63－C．Fe(CN)63－在催化剂b表面被氧化D．电解质溶液中Fe(CN)63－和Fe(CN)64－浓度基本保持不变2、化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电。

用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电。

尿素燃料电池结构如图所示，下列关于描述正确的是（）A、电池工作时H+ 移向负极B、该电池用的电解质溶液是KOH溶液C、甲电极反应式为：CO（NH2 )2 +H2O - 6e－= CO2 +N 2 + 6H+D、电池工作时，理论每有净化1mol CO（NH2 )2，消耗33.6 L O23、太阳能电池板面对太阳时，一部分电能直接供给“天宫一号”，一部分电能则储存在电池里，供背离太阳时使用。

“天宫一号”使用的是镍氢电池，电解质溶液显碱性。

其反应方程式为：LaNi5+Ni(OH)2LaNi5H+NiOOH。

下列有关说法不正确的是（ ）A ．放电时镍被还原B ．放电时负极LaNi 5H+OH ——e —＝LaNi 5+H 2OC ．充电时OH —向阴极移动D ．充电时每消耗lmol Ni(OH)2转移lmol 电子4、一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y 2O 3）的氧化锆（Z r O 2）晶体，在熔融状态下能传导O 2-。

下列对该燃料说法正确的是（ ）A ．在熔融电解质中，O 2－由负极移向正极B ．电池的总反应是：2C 4H 10 + 13O 2 → 8CO 2 + 10H 2OC ．通入空气的一极是负极，电极反应为：O 2 + 4e - = 2O 2-D ．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C 4H 10 + 26e - + 13O 2 = 4CO 2 + 5H 2O5、镍镉（Ni —Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知，该电池放电时的负极材料是 （ ） A ．Cd(OH)2 B ．Ni(OH)2 C ．Cd D ．NiO(OH)6、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 ）+2MnO 2（s ）+H 2O （l ）=Zn （OH ）2（s ）+Mn 2O 3（s ）。

则下列说法正确的是（ ）A ．电池工作时，MnO 2发生还原反应B ．电池负极的电极反应式为：2MnO 2+H 2O+2e -→Mn 2O 3+2OH -C ．电池工作时，K +移向负极D ．电池工作时，电路中每通过0.1mol 电子，锌的质量理论上减少6.5g7、报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。

其电池反应为：2CH 3OH + 3O 2 + 4OH — 2CO 32— + 6H 2O ，则下列说法错误的是 ( )放电充电A．放电时CH3OH参与反应的电极为正极B．充电时电解质溶液的pH逐渐增大C．放电时负极的电极反应为：CH3OH－6e－＋8OH－＝CO32— + 6H2OD．充电时每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子8、某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。

放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。

下列说法正确的是( )A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应B．放电时，正极反应为：Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应D．充电时，阳极反应为：Li++e-==Li9、某锂电池的电池总反应为4Li＋2SOCl2=4LiCl＋S＋SO2，下列有关说法正确的是()A．锂电极作电池负极，放电过程中发生还原反应B．1 mol SOCl2发生电极反应转移的电子数为4 molC．电池的正极反应为2SOCl2＋2e－=4Cl－＋S＋SO2D．组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行10、如图是一种应用广泛的锂电池，LiPF6是电解质，SO(CH3)2是溶剂，反应原理是4Li+FeS2＝Fe+2Li2S。

下列说法正确的是（）A．该装置将电能转化为化学能B．Li+向a极移动C．可以用水代替SO(CH3)2做溶剂D．b极反应式是FeS2＋4Li+＋4e-＝Fe＋2Li2S11、一种碳纳米管(氢气)二次电池原理如右下图。

该电池的电解质为6mol/L KOH 溶液，下列说法正确的是（）A．储存H2的碳纳米管放电时为负极，充电时为阳极B．充电时阳极反应为NiO(OH)+H2O+e﹣=Ni(OH)2+OH﹣C．放电时正极附近溶液的pH减小D．放电时负极反应为H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O12、乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池，能在制备乙醛的同时获得电能，其总反应为：2CH2＝CH2 + O2→ 2CH3CHO。

下列有关说法正确的是（）A．该电池为可充电电池B．电子移动方向：电极a→磷酸溶液→电极bC．正极反应式为：CH2＝CH2－2e- + 2OH-→ CH3CHO + H2OD．每有0.1mol O2反应，则迁移H+ 0.4mol二、非选择题13、铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为稀硫酸,工作时该电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。

试根据上述情况判断:(1)蓄电池的负极材料是。

(2)工作时,正极反应 。

(3)工作时,电解质溶液的酸性 (填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)工作时,电解质溶液中阴离子移向 极。

(5)电流方向从 极流向 极。

14、某公司开发了一种以甲醇为原料,以KOH 为电解质的用于手机的可充电高效燃料电池,充一次电可连续使用一个月。

下图是有关甲醇电池的一个电化学过程的示意图。

已知甲池的总反应式为2CH 3OH+3O 2+4KOH 2K 2CO 3+6H 2O请填空:(1)充电时:①原电池的负极与电源 极相连。

②阳极的电极反应式为 。

(2)放电时,负极的电极反应式为 。

(3)在此过程中若完全反应,乙池中A 极的质量升高648 g,则甲池中理论上消耗O 2 L(标准状况下)。

(4)若在常温常压下,1 g CH 3OH 燃烧生成CO 2和液态H 2O 时放出热量22.68 kJ,则表示该反应的热化学方程式为 。

15、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较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 。

请回答下列问题：(1)高铁电池的负极材料是________。

(2)放电时，正极发生________(填“氧化”或“还原”)反应；已知负极反应为Zn －2e －＋2OH －===Zn(OH)2，则正极反应为__________________________________________________。

(3)放电时，________(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。

16、锌锰干电池是普遍使用的化学电源，其中含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质的糊状物。

它以锌筒为负极材料，石墨为正极材料。

一节干电池电动势和内电阻分别为E=1.5 V,r=0.25 Ω，它对外供电时效率η=75%。

干电池的工作原理是：Zn+2MnO2+2NH4+====Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O(1)试写出干电池放电时的正、负电极反应式：正极：_________________________；负极：_________________________。

(2)干电池用久了就会变软，其原因是_________________________。

参考答案1.【答案】C【解析】A．K＋移向负电荷较多的负极一端，即移向催化剂b。

正确。

B．根据示意图可知：催化剂a是负极，在其表面发生反应：Fe(CN)64――e－＝Fe(CN)63－。

正确。

C. Fe(CN)63－在催化剂b表面得到电子被还原。

错误。

D．由于在该电池的内部不断发生反应Fe(CN)63－被还原变为Fe(CN)64－；及Fe(CN)64－被氧化变为Fe(CN)63－的过程。

所以电解质溶液中Fe(CN)63－和Fe(CN)64－浓度基本保持不变。

正确。

2.【答案】C【解析】A、电池工作时根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，H+ 移向负电荷较多正极。

错误。

B、由于尿素反应后得到的是CO2气体。

在碱性环境部可能有酸性气体CO2产生，该电池用的电解质溶液不能是KOH溶液。

错误。

C、通入尿素的电极是负极解，在负极发生氧化反应。

因此在甲电极反应式为：CO（NH2 )2 +H2O - 6e－= CO2 +N 2 + 6H+。

D、电池工作时，理论每有净化1mol CO（NH2 )2，消耗1.5mol的氧气，在标准状况下其体积是33.6 L 。

错误。

3.【答案】C【解析】A．根据该太阳能电池放电时的反应原理可知：在放电时LaNi5→LaNi5H，化合价降低，得到电子被还原。

正确。

B．放电时负极LaNi5H+OH——e—＝LaNi5+H2O。

正确。

C．充电时根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，OH—向阳极移动。

错误。

D．根据氧化还原反应中化合价升高或降低的总数与电子转移数目相等可得：若充电时每消耗lmol Ni(OH)2转移lmol电子。

正确。

4.【答案】B【解析】在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，故A错误；氧气发生得电子的还原反应，故通氧气的一极为原电池的正极，通丁烷的为原电池的负极，故C、D均错误；故选B。

5.【答案】C【解析】根据镍镉可充电电池在放电时的反应原理可知：Cd发生氧化反应，失去电子,因此作该电池的负极材料。

因此选项为C。

【解析】A.有电池的总反应方程式可知：电池工作时，Zn 失去电子，被氧化；而MnO2得到电子，发生还原反应，正确。

B．电池负极的电极反应式为：Zn-2e-+2OH-→Zn(OH)2(s).错误。

C．电池工作时，K+移向负电荷较多的正极。

错误。

D．电池工作时，电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减少3.25g.错误。

7.【答案】A【解析】A.根据电池的总反应方程式可知:放电时CH3OH参与反应的电极为负极，失去电子，被氧化。