化学电源试卷及答案
化学电源测试题
化学电源训练试题一、单项选择题(每小题5分,共50分)1.生产铅蓄电池时,在两极板上的铅锑合金上均匀涂上膏状的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。
下列有关铅蓄电池的说法中错误的是(A)A.需要定期补充硫酸B.工作时Pb是负极,PbO2是正极C.工作时负极上发生的反应是Pb+SO2-4-2e-===PbSO4D.工作时电解质溶液的密度减小解析:铅蓄电池在工作时相当于原电池,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,所以Pb是负极,PbO2是正极;在工作时,负极上Pb失去电子生成Pb2+,而Pb2+又与溶液中的SO2-4结合生成PbSO4沉淀;放电时消耗硫酸的量与充电时生成硫酸的量相等,不用定期补充H2SO4;放电时,H2SO4被消耗,溶液中H2SO4的物质的量浓度减小,溶液的密度也随之减小。
2.纽扣电池可用于计算器、电子表等的电源。
有一种纽扣电池,其电极分别为Zn和Ag2O,以KOH溶液为电解质溶液,电池的总反应为Zn+Ag2O+H2O===2Ag+Zn(OH)2。
关于该电池的叙述不正确的是(B)A.使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,Zn是负极B.使用时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极,Ag2O是负极C.正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-D.Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应解析:由总方程式可以看出,负极为Zn,正极为Ag2O,使用时电子由负极流向正极,A项正确;B项错误,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,C项正确,D项也正确。
3.有人设计出利用CH4和O2反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池。
电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法中正确的是(A)①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e-②负极上CH4失去电子,电极反应式为:CH4+10OH--8e-===CO2-3+7H2O③负极上是O2获得电子,电极反应式为:O2+2H2O+4e-===4OH-④电池放电时,溶液pH不断升高A.①②B.①③C.①④D.③④解析:CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2中燃烧的反应,即CH4→CO2,严格地讲生成的CO2还与KOH反应生成K2CO3,化合价升高,失去电子,是电池的负极,电极反应式为CH4+10OH--8e-===CO2-3+7H2O,1 mol CH4参加反应有8 mol e-发生转移,O2在正极上发生反应,获得电子,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-。
化学电学试题及答案
化学电学试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪种物质不是电解质?A. 氯化钠B. 硫酸C. 乙醇D. 氢氧化钠答案:C2. 在电解水时,正极产生的气体是:A. 氢气B. 氧气C. 一氧化碳D. 二氧化碳答案:B3. 电池的工作原理中,负极发生的反应是:A. 还原反应B. 氧化反应C. 还原反应和氧化反应D. 既不是还原反应也不是氧化反应答案:B4. 以下哪个选项是正确的?A. 电压是电流的单位B. 电流是电压的单位C. 电阻是电流的单位D. 电压是电势差的单位答案:D5. 欧姆定律表明,电流与电压和电阻之间的关系是:A. 电流与电压成正比,与电阻成反比B. 电流与电压成反比,与电阻成正比C. 电流与电压和电阻成正比D. 电流与电压和电阻成反比答案:A二、填空题(每题2分,共10分)1. 电解质在水溶液中或熔融状态下能导电的原因是它们能够产生_________。
答案:自由移动的离子2. 电解池中,阴极发生的反应是__________。
答案:还原反应3. 电池的正极材料通常是__________。
答案:活性较低的金属或非金属4. 电流的国际单位是__________。
答案:安培(A)5. 电阻的计算公式是__________。
答案:R = U/I三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述原电池和电解池的工作原理有何不同。
答案:原电池是将化学能转化为电能的装置,其工作原理是利用化学反应自发进行时产生的电势差来驱动电子流动,从而产生电流。
电解池则是将电能转化为化学能的装置,其工作原理是通过外加电源使电子在电极上发生氧化还原反应,从而实现物质的分解或合成。
2. 描述法拉第定律的主要内容。
答案:法拉第定律指出,在电解过程中,通过电极的电量与电极上发生化学反应的物质的量成正比,与电极上析出物质的质量成正比,与物质的摩尔质量成反比。
3. 什么是超导现象?请简要说明其特点。
答案:超导现象是指某些材料在低温下电阻突然降为零的现象。
高二化学化学电源试题答案及解析
高二化学化学电源试题答案及解析1.电池在生产、生活中应用越来越广泛。
下列说法错误的是A.化学电源有一次电池、可充电电池和燃料电池等,一次电池只能放电,不能充电B.铅蓄电池应用广泛,主要优点是单位重量的电极材料释放的电能大C.燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染轻等优点D.锂电池是一种高能电池,体积小、重量轻,单位质量能量比高【答案】B【解析】A.化学电源有一次电池、可充电电池和燃料电池等,一次电池只能放电,当化学能完全转化为电能时就不能再释放能量.它不能充电反复使用.正确. B.铅蓄电池应用广泛,主要优点是制作方便,但由于质量重,单位重量的电极材料释放的电能小,逐渐被核质比小的锂电池等取代.错误. C.任何可燃性燃料,只要把燃料的失去电子的氧化反应和助燃剂的还原反应分开进行,都可以设计成燃料电池.燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染轻等优点,正日益成为备受人们喜爱的电池.正确. D.锂小的原子质量为7,每产生1mol电子,消耗金属的质量只有7g,所以相同质量时提供的能量要比其它电池高得多。
因此锂电池是一种高能电池,具有体积小、重量轻,单位质量能量比高的优点。
正确。
【考点】考查电池的种类及铅蓄电池、燃料电池、锂电池的特点等知识。
2.一种由甲醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的新型手机电池,其电池反应为:2CH3OH + 3O2+ 4OH- 2 CO32— + 6H2O,则下列说法错误的是A.充电时电解质溶液的pH逐渐增大B.放电时CH3OH参与反应的电极为正极C.充电时每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子D.放电时负极的电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32—+ 6H2O【答案】B【解析】A、充电时,相当于电解池的工作原理,根据总反应:2CH3OH+3O2+4OH-2CO32-+6H2O,生成大量的氢氧根离子,所以碱性增强,故电解质溶液的pH逐渐增大,故A正确;B、放电时,相当于原电池的工作原理,负极发生失电子的氧化反应,根据总反应:2CH3OH+3O2+4OH-2CO32-+6H2O,则放电时CH3OH参与反应的电极为负极,故B错误;C、充电时,根据总反应:2CH3OH+3O2+4OH-2CO32-+6H2O,每生成2molCH3OH转移12mol电子,则每生成1molCH3OH转移6mol电子,故C正确;D、放电时负极发生失电子的氧化反应,根据总反应:2CH3OH+3O2+4OH-2CO32-+6H2O,则负极的电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,故D正确。
化学电源测试题(A)
第二节 化学电源测试题(A )陈曼升注意:试卷总分值:100,考试时间:40分钟。
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分,每题只有一个正确选项符合题意)1.下列关于原电池的叙述中,正确的是A. 原电池中,正极就是阳极,负极就是阴极B. 形成原电池时,在负极上发生氧化反应C. 原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动D. 电流从负极流向正极2.关于如图所示装置的叙述,正确的是A .铜是阳极,铜片上有气泡产生B .铜片质量逐渐减少C .电流从锌片经导线流向铜片D .铜离子在铜片表面被还原3.锌银电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充放电过程可以表示为:2Ag +Zn(OH)2 Ag 2O +Zn +H 2O 此电池放电时,被氧化的物质是 ( ) A .Zn B .Zn(OH)2 C .Ag 2O D .Ag4.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn +Cu 2+=Zn 2++Cu ,该反应的原电池的正确组成是A B C D 正极Zn Cu Zn Fe 负极Cu Zn Ag Zn 溶液 CuCl 2 H 2SO 4 CuSO 4 CuCl 25.以Mg 片和Al 片为电极,并用导线连接,同时插入NaOH 溶液中,下列说法正确的是A. Mg 片作负极,电极反应:Mg -2 e -=Mg 2+B. Al 片作负极,电极反应:Al +4OH --3 e -=AlO 2-+2H 2OC. 电子从Mg 电极沿导线流向Al 电极D. Al 片上有气泡产生6.下列事实能说明Al 的金属活动性比Cu 强的是 充电 放电A.常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中B.常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中C.与氯气反应时,铝失去3个电子,而铜失去2个电子D.常温下,铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化7.据报到,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量大,而且没有铅污染。
其电池反应为:2Zn+O2=2ZnO原料为锌粒,电解液和空气。
高一化学化学电源试题答案及解析
高一化学化学电源试题答案及解析1.下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。
当电池工作时,下列有关说法正确的是A.电池的能量转化率可达100%B.铝罐是电池的负极C.炭棒应与玩具电机的负极相连D.电池工作一段时间后炭棒和碳粒的质量会减轻【答案】B【解析】碳棒、铝罐和食盐水构成了原电池,较活泼的金属铝作负极,导电的非金属碳棒作正极,负极上铝失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应;原电池放电时,正极应与玩具电机的正极相连。
工作时,原电池正极材料质量不变,故选B。
【考点】考查化学电源的相关知识。
2.关于化学电源的叙述,错误的是( )。
A.化学电源均是根据原电池的工作原理设计的B.在干电池中,碳棒只起导电作用,并不参加化学反应C.镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵D.燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源【答案】C【解析】镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉属于重金属,会对环境造成严重的污染。
3.随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是()A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.回收其中石墨电极D.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品【答案】B【解析】由于废旧电池中的重金属离子对土壤和水源会造成污染,所以不能随意丢弃废旧电池,而应该回收集中处理,答案选B。
【考点】考查废旧电池处理的有关判断点评:该题是基础性试题的考查,试题贴近生活,侧重对学生基础知识的训练,同时也有利于培养学生的环境保护意识,增强学生的社会责任感。
4.一种新型绿色电池—燃料电池,是把H2、CO、CH4气体和空气不断输入直接氧化,使化学能转变为电能,它被称为21世纪的绿色发电站,这三种气体可以作为燃料电池所需燃料的理由是A.都是无毒无害气体B.在自然界都大量存在C.都可以燃烧并放出大量的热D.燃烧产物均为CO2和H2O【答案】C【解析】三种物质都是可燃性气体,燃烧发出大量的热,这是这三种气体可以作为燃料电池所需燃料的关键,C正确,CO有毒,A不正确。
高二化学化学电源测试题答案
高二化学化学电源测试题答案不管是学习还是复习,都离不开试卷的辅助。
下面是店铺收集整理的高二化学化学电源测试题目及其参考答案以供大家学习。
高二化学化学电源测试题目及答案1.(2011•福建高考)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。
关于该电池的下列说法不正确的是( )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.总反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑解析:根据题给信息锂水电池的反应方程式为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,D正确;在反应中氢元素化合价降低,因此H2O做氧化剂,同时又起到溶剂的作用,A正确;放电时正极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑,B正确;正极周围聚集大量OH-,因此溶液中的阳离子Li+向正极移动,负极周围聚集大量Li+,因此溶液中的阴离子OH-向负极移动,C错误。
答案:C2.(2011•安徽高考)研究人员最近发现了一种“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5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+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1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物解析:由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物,即银做负极,产物AgCl是氧化产物,A、D都不正确;在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应,所以阳离子向电池的正极移动,C错误;化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价,所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为(4-18/5)×5=2 mol,因此选项B 正确。
高三化学化学电源试题
高三化学化学电源试题1.美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池,用质子(H+)溶剂,在200o C左右时供电。
电池总反应为:C2H5OH +3O2=2CO2+3H2O,电池示意如下图,下列说法正确的是A.a极为电池的正极B.电池工作时电子由b极沿导线经灯泡再到a极C.电池正极的电极反应为:4H+ + O2 + 4e=2H2OD.电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移【答案】C【解析】对燃料电池而言,可燃性气体作负极,氧气做正极,A错误;因为a为负极,b为正极,所以电池工作时电子由a极沿导线经灯泡再到b极,B错误;电池正极的电极反应为:4H+ + O2+ 4e=2H2O,C正确;该反应C2H5OH +3O2=2CO2+3H2O转移的电子为12,所以电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有12 mol电子转移,D错误。
【考点】考查原电池的基本原理,燃料电池的电极反应,电子转移等知识。
2.(9分)锂锰电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。
该电池反应原理如图所示,其中电解质LiCIO4。
溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。
回答下列问题:(1)外电路的电流方向是由____极流向____极。
(填字母)(2)电池正极反应式为____。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?____(填“是”或“否”),原因是____________。
(4)MnO2可与KOH和KClO3,在高温下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式为_______________。
K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为___________。
【答案】(1) b a (2) MnO2+e-+Li+=LiMnO2; (3) 否电极Li是活泼金属,能与水反应;(4)3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O; 2:1.【解析】(1)外电路的电流方向是由正极b流向负极a。
化学电池反应试题及答案
化学电池反应试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪种物质不是原电池的组成部分?A. 正极B. 负极C. 电解质D. 导线答案:D2. 在一次电池中,不能再次充电使用的电池是:A. 铅酸电池B. 锂离子电池C. 镍镉电池D. 干电池答案:D3. 原电池中,正极发生的反应是:A. 氧化反应B. 还原反应C. 腐蚀反应D. 无反应答案:B4. 以下哪种电池是二次电池?A. 锂离子电池B. 干电池C. 燃料电池D. 太阳能电池答案:A5. 以下哪种电池是利用化学反应将化学能直接转化为电能的?A. 热电池B. 核电池C. 太阳能电池D. 热电偶答案:C6. 以下哪种物质可以作为电解质?A. 蒸馏水B. 硫酸C. 纯银D. 氢气答案:B7. 以下哪种电池是利用化学反应产生的能量来驱动电子流动的?A. 热电池B. 核电池C. 太阳能电池D. 热电偶答案:A8. 在一次电池中,负极发生的反应是:A. 氧化反应B. 还原反应C. 腐蚀反应D. 无反应答案:A9. 以下哪种电池是利用化学反应产生的能量来驱动电子流动的?A. 热电池B. 核电池C. 太阳能电池D. 热电偶答案:A10. 以下哪种电池是利用化学反应产生的能量来驱动电子流动的?A. 热电池B. 核电池C. 太阳能电池D. 热电偶答案:A二、填空题(每题4分,共20分)1. 原电池的工作原理是______和______反应。
答案:氧化;还原2. 一次电池是指______充电的电池。
答案:不能3. 二次电池是指______充电的电池。
答案:可以4. 电解质的作用是______。
答案:导电5. 干电池是一种______电池。
答案:一次三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述原电池的工作原理。
答案:原电池的工作原理是通过化学反应产生电能,其中负极发生氧化反应,正极发生还原反应,电子从负极通过外部电路流向正极,从而产生电流。
2. 为什么干电池不能再次充电使用?答案:干电池是一种一次电池,其内部的化学反应是不可逆的,一旦化学反应完成,电池就无法再次充电使用。
常见化学电源试题及答案
常见化学电源试题及答案一、选择题1. 锂离子电池中,锂离子在充电过程中的运动方向是:A. 从正极到负极B. 从负极到正极C. 从电解液到正极D. 从电解液到负极答案:B2. 铅酸蓄电池放电时,正极板材料是:A. 铅B. 氧化铅C. 硫酸铅D. 铅的氧化物答案:B3. 镍镉电池的标称电压是:A. 1.5VB. 2.4VC. 3.6VD. 4.2V答案:B二、填空题4. 锌锰干电池放电时,锌作为_______极,锰作为_______极。
答案:负,正5. 锂离子电池的电解质通常采用_______或_______。
答案:有机溶剂,无机溶剂6. 镍氢电池的正极材料通常为_______。
答案:镍氢氧化物三、简答题7. 描述一次锂离子电池的充电和放电过程。
答案:在锂离子电池的放电过程中,锂离子从正极材料中脱出,通过电解质移动到负极材料中,同时电子通过外部电路从正极流向负极。
充电过程则相反,锂离子从负极材料中脱出,通过电解质移动回正极材料中,同时电子通过外部电路从负极流向正极。
8. 铅酸蓄电池的工作原理是什么?答案:铅酸蓄电池的工作原理基于铅和铅的氧化物在硫酸溶液中的可逆氧化还原反应。
放电时,正极板的二氧化铅和负极板的铅与硫酸反应生成硫酸铅和水,同时释放电能。
充电时,硫酸铅和水在外加电场的作用下分解为二氧化铅、铅和硫酸,恢复电池的活性物质。
四、计算题9. 假设一个锂离子电池的容量为2000mAh,标称电压为3.7V,计算该电池的总能量(以瓦时为单位)。
答案:电池总能量 = 容量× 电压= 2000mAh × 3.7V = 7400mWh =7.4Wh10. 一个镍镉电池的容量为1000mAh,标称电压为1.2V,若该电池以0.5A的电流放电,求放电时间。
答案:放电时间 = 容量 / 放电电流 = 1000mAh / 0.5A = 2000秒 = 33.33分钟。
高中化学《化学电源》练习题(含解析)
A.在放电时,该电池正极上的金属铅被还原
B.在放电时,负极发生的反应是 Pb + SO42--2e-=PbSO4
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 PbSO4+ 2e-=Pb + SO42-
11.A
【详解】A.缺铁性贫血需要补充 构成的硫酸盐、乳酸盐、葡萄糖酸盐,A项错误;
B.铅蓄电池放电过程中, 不断和Pb、 反应,因此 溶液浓度变小,B项正确;
C.实验室配制氯化铁溶液时,常将 晶体溶于较浓的盐酸中,然后再加水稀释到所需的浓度,目的是通过增大溶液中氢离子浓度来抑制 水解,C项正确;
C.O2在正极上得到电子,根据燃料电池的示意图,O2+4e-+2CO2=2CO ,故C正确;
D.O2在正极上得到电子,根据燃料电池的示意图,O2+4e-+2CO2=2CO ,当转移4mol e-时正极消耗1mol O2和2mol CO2,故D正确;
故选B。
10.D
【分析】根据总反应可知CH4被氧化,O2被还原,所以通入甲烷的a极为负极,通入空气的b极为正极。
B.手机上用的锂离子电池可以充电,可以放电,属于二次电池,故B正确;
C.甲醇燃料电池为原电池的原理,可以把化学能转化为电能,故C正确;
D.铅酸蓄电池中,Pb为负极, 是正极,故D错误;
故选D。
3.C
【详解】A.镍氢电池、锂离子电池为二次电池,碱性锌锰干电池为一次电池,故A错误;
B.燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、乙醇燃料电池等,产物多为CO2、H2O等,不污染环境,故B错误;
高三化学化学电源试题答案及解析
高三化学化学电源试题答案及解析1.铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示,工作原理为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。
下列说法一定正确的是A.充电时,阴极的电极反应式为Cr3++e-=Cr2+B.电池放电时,负极的电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+C.电池放电时,Cl-从负极室穿过选择性透过膜移向正极室D.放电时,电路中每流过0.1 mol电子,Fe3+浓度降低0.1 mol·L-1【答案】A【解析】放电与充电时发生的反应互为逆反应,放电时,Cr2+发生氧化反应Cr2+-e-=Cr3+,则充电时Cr3+被还原,A项正确,B项错误;电池放电时,阴离子应由正极移向负极,C项错误;D项没有给出溶液的体积,错误。
2. LiFePO4新型锂离子电池因其原材料丰富、对环境友好、循环性能和安全性能好的特点,具有广阔的应用前景。
已知该电池放电时的电极反应式为:正极:FePO4+Li++e-=LiFePO4,负极:Li-e-=Li+,下列说法中正确的是A.充电时阳极反应为Li++e-=LiB.充电时动力电池上标注“-”的电极应与外接电源的负极相连C.放电时电池内部Li+向负极移动D.放电时,在正极上是Li+得电子被还原【答案】B【解析】充电时电源正极变为阳极,与外接电源的正极相连,A错,B正确;放电时负极:Li-e-=Li+,Li+向正极移动,C错,正极:FePO4+Li++e-=LiFePO4,Li的化合价不变,Fe的降低,故D不正确。
【考点】化学电源的结构特征与反应原理。
3.关于铅蓄电池的说法正确的是 ()。
A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)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PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)【答案】B【解析】A项中电池放电时正极应发生还原反应,电极反应为:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O;C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大;D项中电池充电时阳极应发生PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-。
高二化学化学电源试题答案及解析
高二化学化学电源试题答案及解析1. 普通锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为:Zn(s)+2MnO 2+2NZn 2++Mn 2O 3(s)+2NH 3↑+H 2O ,在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是( )A .ZnB .碳C .MnO 2和ND .Zn 2+和NH 3【答案】C【解析】根据方程式可知:Zn 为原电池的负极,碳棒为原电池的正极,负极失电子变成Zn 2+,失去的电子被MnO 2和N 得到,生成了低价态的Mn 2O 3和不带电的NH 3。
所以在正极上N 和MnO 2为反应物。
【考点】燃料电池2. 据报道,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 ,则下列有关说法不正确的是A .放电时化学能转变为电能B .放电时CH 3OH 参与正极反应C .充电时阴极产生CH 3OHD .充电时每生成1mol CH 3OH ,则转移6mol 电子【答案】B【解析】放电时,根据电池反应式知,C 元素的化合价升高,所以甲醇所在电极为原电池的负极,O 元素的化合价降低,所以通入氧气的极为原电池的正极,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,充电时,阴阳极上电极反应式为正负极的电极反应式的逆反应,以此来解答。
A 、放电时是原电池,化学能转变为电能,A 正确;B 、放电时,负极上甲醇失电子发生氧化反应,电极反应式为:CH 3OH-6e -+8OH -=CO 32-+6H 2O ,故B 错误;C 、充电时,碳酸根离子得电子生成甲醇,则有CH 3OH 生成的电极为阴极,故C 正确;D 、充电时,碳元素的化合价从+4价降低到-2价,得到6个电子,则电充电时每生成1mol CH 3OH ,则转移6mol 电子,故D 正确,答案选B 。
高考化学 原电池 化学电源(含答案)
考点一原电池的工作原理1.概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。
2.原电池的构成条件(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液中。
3.工作原理以锌铜原电池为例(1)反应原理(2)盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
②盐桥的作用:①连接内电路,形成闭合回路;②平衡电荷,使原电池不断产生电流。
(3)图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高。
图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池子中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长。
关键点:盐桥原电池中,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区。
深度思考1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”(1)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极()(2)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强()(3)在原电池中,正极本身一定不参与电极反应,负极本身一定要发生氧化反应()(4)其他条件均相同,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长()(5)在锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生()答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×2.能用金属代替盐桥吗?答案不可以,在电路接通的情况下,这个盐桥只是整个回路的一部分,随时要保持电中性,琼胶作为盐桥因其中含有两种离子,可以与溶液中的离子交换,从而达到传导电流的目的,而且琼胶本身可以容纳离子在其中运动;若用金属代替盐桥,电子流向一极后不能直接从另一极得到补充,必然结果就是向另一极释放金属阳离子或者溶液中的金属阳离子在电子流出的那一极得电子析出金属,从而降低了整个电池的电势。
化学电池的试题及答案
化学电池的试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪种物质是原电池中常用的正极材料?A. 锌B. 铜C. 铁D. 铝答案:B2. 铅酸电池放电时,铅板发生的变化是:A. 氧化B. 还原C. 既不氧化也不还原D. 先氧化后还原答案:A3. 锂离子电池中,锂离子在充电时的移动方向是:A. 从正极到负极B. 从负极到正极C. 不移动D. 随机移动答案:B4. 以下哪种电池属于二次电池?A. 干电池B. 铅酸电池C. 锂电池D. 镍氢电池答案:B5. 电解质溶液的pH值对原电池的放电效率有影响,以下说法正确的是:A. pH值越高,放电效率越高B. pH值越低,放电效率越高C. pH值对放电效率没有影响D. pH值对放电效率的影响取决于电池类型答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 原电池的工作原理基于_______的氧化还原反应。
答案:自发2. 燃料电池中,燃料通常在_______极发生氧化反应。
答案:负3. 镍镉电池的正极材料通常为_______。
答案:镍氢氧化物4. 锂离子电池的电解质通常是_______。
答案:有机溶剂5. 铅酸电池的充电过程中,硫酸铅会转化为_______和_______。
答案:硫酸铅三、简答题(每题5分,共20分)1. 描述一次电池和二次电池的主要区别。
答案:一次电池是不可充电的,使用后能量耗尽即废弃;而二次电池可以反复充电和放电,循环使用。
2. 简述锂离子电池的工作原理。
答案:锂离子电池在充电时,锂离子从正极移动到负极并储存起来;放电时,锂离子从负极移动回正极,同时释放电能。
3. 为什么锌-锰干电池不适合用于高电流放电?答案:锌-锰干电池的内部电阻较大,高电流放电时会产生大量热量,导致电池过热甚至损坏。
4. 铅酸电池的维护需要注意哪些方面?答案:铅酸电池的维护需要注意定期检查电解液的液位和密度,保持电池清洁,避免过度放电,以及避免长时间充电。
四、计算题(每题10分,共20分)1. 假设一个锌-铜原电池的锌电极质量减少了6.5克,求该过程中转移的电子数。
化学电源考试题及答案
化学电源考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 锂离子电池的工作原理是基于哪种化学反应?A. 氧化还原反应B. 酸碱中和反应C. 沉淀反应D. 置换反应答案:A2. 铅酸电池的正极材料是什么?A. 铅B. 氧化铅C. 硫酸铅D. 碳答案:B3. 镍氢电池的负极材料是?A. 镍B. 氢气C. 氧化镍D. 氢氧化镍答案:D4. 燃料电池的能量转换效率通常比传统内燃机高,这是因为?A. 燃料电池直接将化学能转换为电能B. 燃料电池的化学反应是可逆的C. 燃料电池工作时不产生热量D. 燃料电池不需要催化剂答案:A5. 下列哪种电池是可充电的?A. 锌锰干电池B. 锂离子电池C. 碱性电池D. 银锌电池答案:B二、填空题(每空1分,共20分)1. 锂离子电池的正极材料通常为_________,负极材料为_________。
答案:锂钴氧化物;石墨2. 铅酸电池放电时,正极反应式为_________,负极反应式为_________。
答案:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- → PbSO4 + 2H2O;Pb + SO42- - 2e- → PbSO43. 镍氢电池的电解质是_________。
答案:氢氧化钾溶液4. 燃料电池的工作原理是将_________直接转化为电能。
答案:化学能5. 锌锰干电池的正极材料是_________,负极材料是_________。
答案:二氧化锰;锌三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简述锂离子电池的充放电过程。
答案:在锂离子电池的充电过程中,锂离子从正极材料中脱出,通过电解质移动到负极材料中并嵌入其中。
放电过程则相反,锂离子从负极材料中脱出,通过电解质移动到正极材料中。
2. 铅酸电池在放电过程中,正负极材料分别发生什么变化?答案:在铅酸电池放电过程中,正极材料氧化铅(PbO2)与硫酸反应生成硫酸铅(PbSO4)和水,负极材料铅(Pb)也与硫酸反应生成硫酸铅(PbSO4)。
2020年高二基础班化学电源测试题(附答案)
2020年高二基础班化学电源测试题学校:__________姓名:__________班级:__________考号:__________一、单选题(每题3分,共48分)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。
下面有关电池的叙述正确的( )A. 锌锰干电池工作段时间后碳棒变细B. 氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C. 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二氧化硅2、下列说法正确的是()A.吸热反应一定是反应物能量低于生成物能量B.由于燃料的燃烧是一次性的,所以燃料电池属于一次电池C.电能是经过一次能源加工转换得到的能源,因此,属于二次能源D.断开旧化学键与形成新化学键之间的能量差只能以热量的形式释放3、在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2。
下列该电池的电极反应,正确的是( )A.负极反应为Zn-2e-Zn2+B.负极反应为Zn+2H2O-2e-Zn(OH)2+2H+C.正极反应为2MnO2+2H++2e-2MnOOHD.正极反应为2MnO2+2H2O+2e-2MnOOH+2OH-4、Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池方程式为:2AgCl+Mg===Mg2++2Ag+2Cl-。
有关该电池的说法正确的是( )A.可用于海上照明供电B.负极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-C.Mg为电池的正极D.AgCl为正极,发生了氧化反应5、一种三室微生物燃料电池用于污水净化、海水淡化,工作原理如图1,以下错误的是( ) A.中间室Cl—移向左室 B.处理后的含硝酸根废水pH降低C.X气体为CO2 D.电路中每通过1 mol电子,产生标准状况下氮气的体积为2.24L5题图1 6题图2 7题图36、电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,工作原理如图2。
高中化学练习题 化学电源 附答案解析
高中化学化学电源【学习目标】1、了解常见电池的分类及优点;2、了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、反应原理及应用。
【要点梳理】知识点一、化学电池1、定义化学电池是将化学能转变成电能的装置。
【高清课堂:化学电源#化学电池的分类】2、分类3、化学电池的优点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。
4、判断电池优劣的主要标准①比能量:即单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位(W·h)/k或(W·h)/L。
②比功率:即单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位W/kg或W/L。
③电池的可储存时间的长短。
【高清课堂:化学电源#常见的化学电池】知识点二、常见的化学电池电池负极反应正极反应总反应式一次普通干电池(Zn、MnO2、NH4Cl、C)Zn-2e-=Zn2+2MnO2+2NH4++2e-=2NH3+Mn2O3+H2O2MnO2+2NH4++Zn=2NH3+Mn2O3+H2O+Zn2+放电2PbSO充电2NiO(OH)+H2放电充电2Ni(OH)22H2+O2=2H2O知识点三、各种化学电池的特点知识点四、化学电池电极反应式的书写1、根据装置书写电极反应式①先分析题目给定的图示装置,确定原电池正负极上的反应物质,并标出电子得失的数目。
②电极反应式的书写a.负极:活泼金属或H2失去电子生成阳离子;若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存,则该阴离子应写入负极反应式。
如铅蓄电池,负极:Pb+SO42--2e-=PbSO4。
b.正极:阳离子得到电子生成单质或O2得到电子,若反应物是O2,则有以下规律:电解质溶液是碱性或中性:O2+2H2O+4e-=4OH-电解质溶液是酸性;O2+4H++4e-=2H2O③正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。
2、给出总反应式,写电极反应式如果题目给定的是总反应式,可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况),选择一个简单的变化去写电极反应式,另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式,用总反应式减去已写出的电极反应式,即得结果。
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9. 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 ( B )
A.放电时,LiMn2O4发生氧化反应
B.放电时,正极的反应式为:Li+ LiMn2O4+e–→ Li2Mn2O4
隔膜:防止正负极活性物质直接接触,防止电池内部短路。
外壳组成:外壳是电池的容器,起保护作用,要求机械强度高、耐振动、耐冲击、耐腐蚀、耐温度的变化等。
3、构成二次电池的必要条件是什么?
①电极反应可逆;
②只采用一种电解质溶液;
③放电生成难溶于电解液的固体产物。
三、概念辨析
1. 下列电池属于一次电池的是 ( A )
一、基本概念
1、蓄电池
即二次电池,充放电能反复多次循环使用的一类电池。
2、倍率
指电池在规定时间放出其额定容量时所输出的电流值,数值上等于额定容量的倍数。
3、一次电池
又称原电池,由于电池反应本身不可逆或可逆反应很难进行,电池放电后不能充电再用。
4、成流反应
为了区别一般的氧化还原反应,在电源中的氧化还原反应称为成流反应。
D. 回收其中石墨电极
四、概念识记
1. 根据电子-质子机理,MnO2的电化学还原分为初级过程和次级过程。初级过程的还原产物是 (水锰石),次级过程中,还原产物的转移有两种方式,即歧化反应和固相质子扩散,当电解液的pH值较低时,发生的反应是(写出反应式) ,MnO2阴极还原的反应速率控制步骤是电极表面水锰石转移的次极过程。
6.下列关于化学电源的叙述不正确的是 ( C )
A. 化学电源是一种直接将化学能转换为电能的装置
B. 一个化学反应要转变为能产生电流的电池,该反应必须是氧化还原反应
C. 任何氧化还原反应发生后均能释放出电能
D. 两电极的活性物质进行氧化还原反应时,电子只能通过外线路传递,而不能在电池内部进行
7. 在铅蓄电池充、放电的过程中,发生还原反应的电极是( B )
2.铅蓄电池放电时的总反应方程式为:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,据此判断其正极是 ,负极是 ,正极反应是 ,负极反应是 。
3. 为实现电池型号、规格的标准化,20世纪60年代建立了国际电工委员会(IEC),该委员会的第35技术委员会提出了干电池国际标准化建议,规定了一次电池的符号和意义,见下表。请写出表中字母所代表的意义。
二、小问题
1、构成化学电源的必要条件是什么?
①氧化还原的作用,在分开的区域进行;
②电子只能通过外部线路进行传递;
③反应是自发进行的;
④具有电解质(导电剂)。
2、简述化学电源的组成部分及其作用。
化学电源组成有
电极:电极是电池的核心部分,由活性物质和导电骨架组成。
电解质:在电池内部正负极之间担负传递电荷的作用,要求比电导高,溶液欧 电压降小。
C.4Fe(OH)2(s)+2 H2O(l)+ O2(g) = 4Fe(OH)3(s) △H < 0
D.3Cu(s)+8HNO3(aq) = 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g)+4H2O(l)△H < 0
3.下列有关电池叙述正确的是 ( D )
A.燃料电池工作时,燃料气在助燃气中燃烧
B.锌锰干电池是一种常用的二次电池
C.充电时,LiMn2O4发生氧化反应
D.充电时,阳极的反应为:Li++ e–→ Li
10. 随着人们生活质量的不断提高,废电池必须集中处理的问题被提到议事日程,首要原因是 ( B)
A. 利用电池外壳的金属材料
B. 防止电池中汞、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
A. 锌-锰干电池 B. 铅酸电池
C. 锂离子电池 D. 燃料电池
2. 在理论上不能用于设计成化学电源的化学反应是 ( A )
A.H2SO4(aq)+BaCl2(aq)= 2 HCl(aq)+ BaSO4(s) △H < 0
B.2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) △H < 0
A.充电时的阴极和放电时的负极
B.充电时的阴极和放电时的正极
C.充电时的阳极和放电时的负极
D.充电时的阳极和放电时的正极
8.锌锰干电池经一段时间的贮存,电池容量总是比新电池容量低,可能的原因是 ( C )
A. 电解液中溶Байду номын сангаас氧气
B. 使用锌粉作为电极材料,其真实表面积大
C. 锌离子在电解液中会发生水解
A. 干电池中锌为正极,碳为负极
B. 干电池工作时,电 流由锌极经外电路流向碳极
C. 干电池长时间连续工作时,内装糊状物可能流出腐蚀用电器
D. 干电池可实现化学能向电能的转化和电能 向化学能的转化
5.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:
2. 计算铅酸电池中参与成流反应的各物质的电化当量和铅酸电池的理论比能量,已知EΘ=2.044 V, 原子量:Pb:207.2,O:15.996,H:1.0079,S:32.06,1个电子的电量为1.6×10-19C, 阿伏伽德罗常数为6.022×1023。
电池反应:
电化当量:
则,
且
所以,理论比能量:
3.某电池的额定容量为1000 mAh,试计算其分别以2倍率、1/2倍率放电时的电流及对应的小时率。
① 2倍率放电
放电电流为:
② 1/2倍率放电
放电电流为:
4. 写出糊式锌锰干电池的成流反应式并计算式中各物质的电化当量(即1Ah单位的电量相当于多少g活性物质)和电池的理论质量比能量,已知EΘ=1.5 V, 原子量:Mn:54.938,O:15.996,H:1.0079,Cl:35.453,1个电子的电量为1.6×10-19C, 阿伏伽德罗常数为6.022×1023。
Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)= Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列说法错误的是( C )
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(l)+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.负电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减少6.5g
符号
R
S
F
P
C
L
外形
圆筒形
糊式、房柱式
扁平式
高功率
高容量
碱性
4.如图为电池组示意图。图中(a)、(b)、(c)分别为串联电池组、并联电池组、复联电池组。图(a)中,假设每个单体电池的开路电压为U,内阻为Ri,有n个单体电池,则该电池组的电流I= 。
五、计算
1. 设某电池中的负极为 Zn(原子量为65.38),其重量为1 g,放电时电极反应为:Zn-2e-==Zn2+,试计算活性物质(Zn)的电化当量(即1Ah单位的电量相当于多少g活性物质)及该锌电极的理论容量。
C.锌锰干电池碳棒是负极,锌片是正极
D.锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄
4. 日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2), 电极反应可简化为:Zn-2e-==Zn2+;2NH4++2e-=NH3+H2,根据上述叙述判断下列说法正确的是 ( C )