2019-2020同步苏教化学选修四新突破课时分层作业：4 化学电源 Word版含解析.doc

课时分层作业(四)化学电源(建议用时：45分钟)基础达标练1下列有关化学电池的说法中正确的是()A化学电池只能将化学能转化为电能B燃料电池能将全部化学能转化为电能C锌银电池比能量大，电压稳定，储存时间长D一次电池包括干电池和蓄电池C蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电)，也可以将电能转化为化学能(充电)；燃料电池的能量转换率超过80%，但不可能100%转换；蓄电池可重复使用，属于二次电池。2锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为Zn(s)2MnO22NH=Zn2Mn2O3(s)2NH3H2O，在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是()AZnB碳CMnO2和NHDZn2和NH答案：C3银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为：2AgZn(OH)2Ag2OZnH2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是()AAgBZn(OH)2CAg2ODZnD电池放电时发生原电池反应，其负极发生氧化反应，元素的化合价升高，即负极材料为Zn。4镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁电池放电时电压高而平稳，使镁电池越来越成为人们研制绿色电池的关注焦点。其中一种镁电池的反应为：xMgMo3S4MgxMo3S4。在镁电池放电时，下列说法错误的是()AMg2向正极迁移B正极反应式为：Mo3S42xe=Mo3SCMo3S4发生氧化反应D负极反应式为：xMg2xe=xMg2C镁在反应中失电子，则Mo3S4在反应中得电子，故放电时Mo3S4发生还原反应，不正确。5氢氧燃料电池是将H2和O2分别通到浸入20%40%(质量分数)的KOH溶液的多孔石墨电极上，其电池总反应为2H2O2=2H2O，则下列叙述正确的是()A通入H2的一极是正极，通入O2的一极是负极B通入O2的一极是正极，通入H2的一极是负极C该电池工作一段时间后，电解质溶液的pH增大D该电池工作一段时间后，负极区附近溶液的pH增大B根据电池总反应可知，该电池工作时不断有H2O生成，则电解质溶液的pH不断减小。通入O2的一极作正极，通入H2的一极作负极，H2在负极上发生氧化反应，其电极反应式为2H24OH4e=4H2O，负极区附近溶液中OH浓度降低，则pH减小。综上分析，B项正确。6下列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PbSO2e=PbSO4B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PbSO42e=PbSOB铅蓄电池放电时正极反应为PbO24HSO2e=PbSO42H2O，负极材料为铅板；充电时阳极反应是PbSO42H2O2e=PbO24HSO；充电时，电池中硫酸的浓度增大。7镍镉(Ni­Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是()A充电时阳极反应：Ni(OH)2eOH=NiOOHH2OB充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的OH向正极移动A由总反应可知，放电时，负极Cd发生氧化反应：Cd2e2OH=Cd(OH)2，负极碱性减弱，C项错误；正极反应为2NiOOH2e2H2O=2Ni(OH)22OH，放电时，OH由正极向负极移动(内电路)，D项错误；充电时，电能转化为化学能，B项错误；充电时阳极发生氧化反应，即为Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O，A项正确。8有一种新颖的固体氧化物型燃料电池(SOFC)，该电池工作时，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在高温熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池说法正确的是()A在熔融电解质中，O2由负极移向正极B电池的总反应是2C4H1013O28CO210H2OC通入空气的一极是正极，电极反应为O24e=2O2D通入丁烷的一极是正极，电极反应为C4H1026e13O2=4CO25H2OB在原电池中，阴离子向负极移动，所以O2由正极移向负极；正极发生得电子反应，电极反应为O24e=2O2；燃料电池中，燃料在负极，电极反应为C4H1026e13O2=4CO25H2O。9微型钮扣电池在现代生活中被广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH根据上述反应式，做下列题目：(1)判断下列叙述中正确的是_。A在使用过程中，电解质KOH不断被消耗B使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极CZn是负极，Ag2O是正极DZn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应(2)写出电池的总反应式：_。(3)使用时，负极区的pH_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，正极区的pH_，电解质溶液的pH_。解析：(1)(2)由两电极反应相加得电池总反应式：ZnAg2O=ZnO2Ag，由总反应式知，在使用过程中KOH没有被消耗，A错；由电极反应式可知Zn是负极，发生氧化反应，Ag2O是正极，发生还原反应，电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，故C对，B、D均错。(3)电解质溶液为KOH溶液，使用时，负极区消耗OH，pH减小；正极区产生OH，pH增大，消耗和产生的量相等，H2O的量不变，电解质溶液的pH不变。答案：(1)C(2)ZnAg2O=ZnO2Ag(3)减小增大不变10以甲醇为原料，以KOH为电解质的手机充电电池，充一次电可以连续使用一个月。已知该电池的总反应式为2CH3OH3O24KOH2K2CO36H2O。请填空：(1)放电时：负极的电极反应式为_。(2)通入甲醇一端的电极是_极，电池在放电过程中溶液的pH将_(填“上升”“下降”或“不变”)。(3)若在常温、常压下，1 g CH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出22.68 kJ的热量，表示该反应的热化学方程式为_。解析：(1)CH3OH中碳元素从2价变成4价，所以CH3OH是负极反应物，发生氧化反应，反应式为CH3OH8OH6e=CO6H2O，因电解质为KOH，所以CH3OH的氧化产物不是CO2而是CO。(2)在上述电池反应中，甲醇被氧化，则通入甲醇的电极为负极，在放电过程中生成的CO2与强碱反应消耗强碱，使溶液的pH下降。答案：(1)CH3OH6e8OH=CO6H2O(2)负下降(3)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.76 kJ·mol1能力提升练11(双选)据报道，以硼氢化合物NaBH4(硼元素的化合价为3)和H2O2作原料的燃料电池可用作通信卫星电源，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图所示。下列说法正确的是()A电池放电时Na从a极区移向b极区B电极b采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用C每消耗1 mol H2O2，转移的电子为1 molD该电池的正极反应为BH8OH8e=BO6H2OAB由装置图可知，H2O2得电子化合价降低，所以b为正极，a为负极，原电池中阳离子向正极移动。负极反应为BH8OH8e=BO6H2O。每消耗1 mol H2O2，转移的电子为2 mol。12一种新型环保电池是采用低毒的铝合金(丢弃的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食盐、氢氧化钠(化学药品店常见试剂)等原料制作的。电池的总反应方程式为2Al3ClO2OH=3Cl2AlOH2O。下列说法不正确的是()A该电池的优点是电极材料和电解质用完后方便更换B该电池发生氧化反应的是金属铝C电极的正极反应为3ClO3H2O6e=3Cl6OHD当有0.1 mol Al完全溶解时，流经电解质溶液的电子个数为1.806×1023D该电池所用材料都是生活中常见的物质，电极材料和电解质用完后方便更换，A正确；金属铝是原电池的负极，发生氧化反应，B正确；在正极上发生还原反应，电极反应为3ClO3H2O6e=3Cl6OH，C正确；电子只能流经导线，不能流经电解质溶液，D不正确。13(双选)以N2和H2为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，原理如图所示。下列说法不正确的是()Ab电极为负极，发生氧化反应Ba电极发生的反应为N26H6e=2NH3CA溶液中所含溶质为NH4ClD当反应消耗1 mol N2时，则消耗的H2为67.2 LBDA.N23H2=2NH3，反应中氢的化合价升高，失去电子，因此b电极为负极，发生氧化反应，故说法正确；B.a电极作正极，电解质溶液中含有盐酸，因此电极反应式为N28H6e=2NH，故说法错误；C.根据B选项的分析，A溶液中所含溶质为NH4Cl，故说法正确；D.没有说明外界条件，故说法错误。14.(1)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LiClO4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：外电路的电流方向是由_极流向_极。(填字母)电池正极反应式为_。(2)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：Pt电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)。写出NiO电极的电极反应式：_。解析：(1)可由题意叙述中Li的迁移方向判断电流方向，在电池内部，阳离子从负极移向正极，可知MnO2晶格为正极，故外电路电流方向由b向a。题中叙述Li迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2，可知Mn元素化合价降低1，得电子数为1，晶格生成物LiMnO2不能拆成离子形式，故正极反应式为MnO2eLi=LiMnO2。(2)由工作原理示意图可知，O2在Pt电极发生还原反应生成O2。在O2参加反应下，NO在NiO电极发生氧化反应生成NO2。答案：(1)baMnO2eLi=LiMnO2(2)还原NOO22e=NO2