人教版高中化学必修2《2.2.2发展中的化学电源》巩固练习及答案

人教版高中化学必修2《2.2.2发展中的化学电源》巩固练习及答案

1.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 Mg2++2Ag+2Cl-。下列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

【解析】根据氧化还原规律可判断:Mg为还原剂被氧化、失电子,是负极,所以A、B两项错误;该电池能被海水激活,则也能被KCl溶液激活,C项错误。

【答案】D

2.汽车的启动电源常用铅蓄电池,放电时的电池反应如下:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,根据此反应判断下列叙述中正确的是( )。

A.PbO2是电池的负极

B.负极的电极反应式为Pb+S-2e-PbSO4

C.PbO2得电子,被氧化

D.电池放电时,溶液酸性增强

【解析】铅蓄电池放电时,Pb为负极,电极反应式为Pb-2e-+S PbSO4,PbO2为正极,得电子发生还原反应;因反应消耗H+,故溶液酸性减弱。

【答案】B

3.下列说法中正确的是( )。

①燃料电池的反应物不是储存在电池的内部②锌锰干电池是一次电池,铅蓄电池是二次电池③锂电池是新一代可充电电池④燃料电池能量转化率可达100%

A.②③④

B.①②③④

C.①②③

D.①③④

【答案】C

4.下列对化学电源的叙述中正确的是( )。

A.干电池属于二次电池

B.二次电池在充电时是电能转化为化学能的过程

C.化学电源均是安全、无污染的

D.燃料电池是通过燃料燃烧所释放的热能转化为电能的电源

【答案】B

5.有一种银锌微型纽扣电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH,电极反应为

Zn+2OH--2e-ZnO+H2O,Ag2O+2H2O+2e-2Ag+2OH-,电池总反应为Ag2O+Zn2Ag+ZnO。下列有关叙述中不正确

．．．的是( )。

A.Zn为负极、Ag2O为正极

B.电池工作时,正极质量逐渐减小

C.电池工作时,电子由Zn极经外电路流向Ag2O极

D.电路中每通过0.2 mol电子,负极的质量理论上减少6.5 g

【解析】根据两个电极发生的反应可判断Zn为负极、Ag2O为正极,A项正确;电池工作时,正极Ag2O转变为Ag,质量逐渐减小,B项正确;电池工作时,电子由负极经外电路流向正极,C项正确;负极反应为Zn+2OH--2e-ZnO+H2O,故负极的质量逐渐增大,D项错误。

【答案】D

6.被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片(在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰)作为传导体。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为Zn+2MnO2+H2O ZnO+2MnO(OH),下列说法正确的是( )。

A.该电池的正极为锌

B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用

C.当0.1 mol Zn完全溶解时,转移电子个数为1.204×1024

D.电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O2MnO(OH)+2OH-

【解析】反应中Zn由0价变成+2价,Mn由+4价变成+3价,故该电池的负极为锌,正极为MnO2;当0.1 mol Zn溶解时,转移电子数为0.1 mol×2×6.02×1023 mol-1=1.204×1023;根据反应中反应物、产物,结合MnO2中Mn元素得电子情况判断,电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O2MnO(OH)+2OH-。

【答案】D

7.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机酸转化成氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应式为( )。

A.H2+2OH--2e-2H2O

B.O2+4H++4e-2H2O

C.H2-2e-2H+

D.O2+2H2O+4e-4OH-

【答案】C

8.研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电

极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。下列关于该电池的说法不正确

．．．的是( )。

A.水既是氧化剂又是溶剂

B.放电时正极上有氢气生成

C.放电时OH-向正极移动

D.电池的总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2↑

【答案】C

9.A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸,如图所示:

(1)A中反应的离子方程式为。

(2)B中Sn极的电极反应式为,Sn极附近溶液的pH将(填“升高”“降低”或“不变”)。

(3)C中被腐蚀的金属是,总反应的化学方程式为。

(4)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是。

【答案】(1)Fe+2H+Fe2++H2↑

(2)2H++2e-H2↑;升高

(3)Zn(或锌);Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑

(4)B>A>C

10.航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反应式都是2H2+O22H2O。

(1)酸式氢氧燃料电池的电解质是酸,其负极反应为2H2-4e-4H+,则其正极反应为。

(2)碱式氢氧燃料电池的电解质是碱,其正极反应为O2+2H2O+4e-4OH-,则其负极反应为。

【解析】电池中两电极的反应式相加即得电池总反应式,因此,用电池总反应式减去某一电极的反应式,即得另一电极的反应式。(1)酸式氢氧燃料电池中负极反应式为2H2-4e-4H+,电池总反应式为2H2+O22H2O,则正极反应式为O2+4H++4e-2H2O。(2)碱式氢氧燃料电池中正极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,电池总反应式为2H2+O22H2O,则负极反应式为2H2+4OH--4e-4H2O。

【答案】(1)O2+4H++4e-2H2O

(2)2H2+4OH--4e-4H2O

11.甲醇燃料电池曾用于国际救援部队中。它采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,其工作原理如图所示。回答下列问题:

(1)Pt(a)电极是电池的(填“正”或“负”)极,电极反应式为;Pt(b)电极发生(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为。

(2)该甲醇燃料电池的总反应方程式为。

(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子,则理论上消耗CH3OH的物质的量为。

【解析】(1)Pt(a)通入的反应物为CH3OH,是负极,发生氧化反应,其电极反应为CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+;Pt(b)通入的反应物为O2,发生还原反应,由于电解质溶液为稀硫酸,故其电极反应为O2+4H++4e-2H2O。(2)该甲醇燃料电池发生的总反应相当于甲醇的燃烧,也就是正、负极反应相加所得的总反应:2CH3OH+3O22CO2+4H2O。(3)根据电池总反应可知,反应中每转移12 mol电子消耗2 mol CH3OH,因此当电路中通过2 mol电子,理论上消耗CH3OH的物质的量为 mol。

【答案】(1)负;CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+;还原;O2+4H++4e-2H2O

(2)2CH3OH+3O22CO2+4H2O

(3) mol

12.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样的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中正确的是( )。

A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细

B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能

C.甲烷燃料电池工作时甲烷在负极被氧化