2019最新苏教版化学选修4《化学电源》教案

2019最新苏教版化学选修4《化学电源》教案第2单

元第2课时

(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订！)

一、选择题

1．下列有关化学电源的叙述错误的是()

A．干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池

B．干电池中碳棒为正极

C．铅蓄电池是充电电池

D．铅蓄电池中的PbO2为负极

【解析】铅蓄电池中的PbO2应为正极,铅为负极。

【答案】 D

2．如图锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为：Zn＋2MnO2＋

2NH4＋===Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3↑＋H2O,在此电池放电时正极(碳棒)上发生

反应的物质是()

A．Zn B．碳

C．MnO2＋NH4＋D．Zn2＋和NH3

【解析】可将总反应拆写为两个半反应,负极：Zn－2e－===Zn2＋；正极：2MnO2＋2NH4＋＋2e－===Mn2O3(s)＋2NH3↑＋H2O。

【答案】 C

3．(2008年海南高考)关于铅蓄电池的说法中正确的是()

A．在放电时,正极发生的反应是Pb(s)＋SO42－(aq)===PbSO4(s)＋2e－

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)

【解析】铅蓄电池放电时正极反应为PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－===PbSO4＋2H2O；负极材料为铅板；充电时阳极反应是PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO42－；充电时,电池中硫酸的浓度增大。

【答案】 B

4．如图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,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【解析】氢氧燃料电池中H2为负极反应物,工作过程需不断补充H2、O2,其产物为没有任何污染的H2O,故A、C、D三项都对。其中b电极作正极,电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。

【答案】 B

5．(2008年宁夏理综)一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是()

A．CH3OH(g)＋O2(g)－2e－===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)

B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)

C．CH3OH(g)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋(aq)

D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－

【解析】本题考查原电池电极反应式的书写。该原电池的负极反应物为甲醇,负极反应式中不应该出现氧化剂,而A、B、D项中电极反应物中均出现氧化剂氧气,所以A、B、D

不正确。

【答案】 C

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)＋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．外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g

【解析】根据原电池原理结合氧化还原反应的有关常识可判断出原电池的电极及其反应式、电子得失情况及流向。

【答案】 C

7．据报道,某公司最近研制了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池,电量可达现用镍氢电池或锂电池的10倍,有关此电池的叙述,错误的是() A．正极电极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－

B．负极电极反应式：CH3OH＋6OH－－6e－===CO2↑＋5H2O

C．电池在使用过程中,电解质溶液的pH降低

D．当外电路通过1.2 mol电子时,理论上消耗甲醇6.4 g

【解析】使正、负极的得失电子守恒,则正极生成12OH－的同时负极消耗12OH－,pH 不变。

【答案】 C

8．燃料电池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧气或空气反应,将此反应的化学能转化为电能的装置,电解质通常是KOH溶液,则下列关于甲烷燃料电池的说法正确的是(多选)()

A．负极反应式为：CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O

B．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．随着反应地进行,电解质溶液碱性不变

D．该电池的总反应与甲烷燃烧的反应方程式相同,反应式为：CH4＋2O2===CO2＋

2H2O

【解析】本题考查燃料电池的反应原理、电极反应式的书写等知识。对于该燃料电池,负极CH4失电子被氧化,其中产物之一应是CO2,但在KOH溶液中,一定会变为CO32－。故电极反应为：CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O；正极O2得电子被还原,生成物应与电池中电解质溶液相关。电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；将两个电极反应式相加,即可得到总反应式为：CH4＋2OH－＋2O2===CO32－＋3H2O。可见随着反应的进行,电解质溶液中c(OH－)不断减小。

【答案】AB

9．(2009年广东高考)可用于电动汽车的铝—空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH 溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是()

A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．以NaOH溶液为电解液时,负极反应为：Al＋3OH－－3e－===Al(OH)3↓

C．以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变

D．电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极

【解析】电池工作时,正极上O2得到电子被还原,电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－,A正确。电解液为NaOH溶液时,在负极上产生的是NaAlO2而不是Al(OH)3,B错误。电池的总反应为：4Al＋3O2＋4NaOH===4NaAlO2＋2H2O,消耗NaOH,pH减小。电池工作时,电子通过外电路由负极流向正极。

【答案】 A

10．固体氧化物燃料电池是由美国西屋公司研制开发的。它以固体氧化锆-氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是()

A．有O2放电的a极为电池的负极

B．有H2放电的b极为电池的正极