2018_2019学年高中化学第二章化学反应与能量第二节化学能与电能2.2.2发展中的化学电源同步测试新人教版必修2.doc

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1、- 1 -第 2课时 发展中的化学电源基础巩固1下列有关电池的说法不正确的是( )A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰干电池中,锌电极是负极答案 B解析 二次电池充电后能继续使用,所以 A项正确。在原电池中,活泼金属 Zn是负极,负极失电子发生氧化反应,因此电子的流向是由负极(锌电极)流向正极(铜电极),B 项错误。2下列电池中,不易造成环境污染的是( )A.锂离子电池 B.锌锰电池C.镍镉电池 D.氢氧燃料电池答案 D解析 氢氧燃料电池是一种环境友好电池。3如图是生活中常用的锌锰干电池的示意图,下

2、列有关说法中不正确的是( )A.电池内部含有电解质B.锌筒是负极,石墨棒是正极C.废旧锌锰干电池没有回收价值D.锌锰干电池属于一次电池答案 C解析 锌锰干电池属于一次电池,其锌筒作负极,石墨棒作正极,内部的 NH4Cl作电解质。废旧干电池回收的主要原因是防止电池中汞等重金属离子对水和土壤的污染,此外,还可回收利用外壳的- 2 -锌和其中的石墨电极。4下列说法正确的是( )A.手机上的锂离子电池属于一次电池B.铅蓄电池是一次电池C.二次电池又叫蓄电池,它放电后可以再充电使活性物质获得再生D.燃料电池的活性物质储存在电池内答案 C解析 锂离子电池属于二次电池,铅蓄电池是二次电池,燃料电池的活性物质

3、没有储存在电池内而是不断被输入。5氢氧燃料电池以氢气为燃料,空气为氧化剂,铂作催化剂,导电离子是 H+。下列对该燃料电池的描述中不正确的是( )A.电池工作时,可产生蓝色的火焰B.电池工作时,电子通过外电路由负极流向正极C.电池工作时,正极反应:4H +O2+4e- 2H2OD.氢氧燃料电池是环保电池答案 A解析 该电池将化学能直接转变为电能,工作过程中不发生氢气的燃烧,A 项错误;电子由负极流向正极,B 项正确;H +参与电极反应,正极反应为 4H+O2+4e- 2H2O,C项正确;氢氧燃料电池不产生污染,为环保电池,D 项正确。6废电池处理不当不仅造成浪费,还会对环境造成严重污染,对人体健

4、康也存在极大的危害。有同学想变废为宝,他的以下想法你认为不正确的是( )A.把锌皮取下洗净用于实验室制氢气B.石墨棒取出洗净用作电极C.把铜帽取下洗净回收利用D.电池内部填有 NH4Cl等化学物质,将废电池中的黑色糊状物作化肥用答案 D解析 电池内部的黑色糊状物中含有重金属离子,能污染水和土壤。7锂电池是一代新型高能电池,它以能量密度大而受到普遍重视,目前已成功研制出多种锂电- 3 -池。某种锂电池的总反应式为 Li+MnO2 LiMnO2,下列说法正确的是( )A.Li是正极,电极反应为 Li-e- Li+B.Li是负极,电极反应为 Li-e- Li+C.电池反应时,锂是正极,二氧化锰是负极

5、D.电池反应时,混合物由黑色变为紫色答案 B解析 根据总反应式判断 Li被氧化,为负极材料,其失去电子成为 Li+,正极得电子的为 MnO2。反应过程中没有 Mn 产生,混合物不会变为紫色。8常用的纽扣电池为银锌电池,它分别以锌和氧化银为电极。放电时锌极上的电极反应是Zn+2OH-2e- Zn(OH)2,氧化银电极上的反应是 Ag2O+H2O+2e- 2Ag+2OH-,下列判断中正确的是( )A.锌是负极,发生氧化反应;氧化银是正极,发生还原反应B.锌是正极,发生氧化反应;氧化银是负极,发生还原反应C.锌是负极,发生还原反应;氧化银是正极,发生氧化反应D.锌是正极,发生还原反应;氧化银是负极,

6、发生氧化反应答案 A解析 放电时是原电池。负极是较活泼金属,还原性物质,发生氧化反应;正极是较不活泼金属或导体,氧化性物质,发生还原反应。9目前,科学家提出了一种经济而且理想的获得氢能源的循环体系(如右图)。关于此循环体系,下列说法中错误的是( )A.燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能B.燃料电池中通入 H2的一极作负极,发生氧化反应C.在此循环中发生了反应:2H 2O 2H2+O 2D.目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂答案 C- 4 -解析 氢氧燃料电池的负极通入 H2,发生氧化反应;正极通入 O2,发生还原反应,故 B项正确。原电池都是将化学能转化为电能

7、的装置,故 A项正确。推广氢能的关键是寻找合适的催化剂,利用太阳能分解水,故 D项正确。在此循环中,H 2O变成 H2和 O2是光分解催化剂的作用,而不是在电解条件下实现的,C 项错误。1020世纪 70年代研制出的锂电池是一种高能电池,能量密度已达到 430 Whkg-1,理论值可达到 2 520 Whkg-1。根据所学知识说明锂电池的以下特点:(1)金属锂在电池中应作 极,该电池具有很大能量密度的原因是 。 (2)该电池的电解液特点是 ,原因是 。 (3)Li-I2电池常作心脏起搏器电源,原因是 , 其原电池总反应式为 。 答案 (1)负 锂的摩尔质量小,单位质量锂的物质的量大,放电量也大

8、 (2)非水溶剂 锂能与水反应 (3)寿命长,密度小、体积小,持续放电时间长 2Li+I 2 2LiI解析 锂的摩尔质量小,单位质量的锂放电量大。锂作电池的负极,但锂电池的电解质溶液不能是水溶液,因锂能与水反应。能力提升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。下列有关电池的叙述正确的是( )A.锌锰干电池工作一段时间后石墨棒变细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的二氧化硅答案 C解析 锌锰干电池中石墨棒并不参加反应,A 项错误;氢氧燃料电池是将化学能直接转变为电能,B项错误;

9、太阳能电池的主要材料是高纯度的单质硅,故 D项错误。2我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为 4Al+3O2+6H2O 4Al(OH)3,下列说法不正确的是( )- 5 -A.正极反应式为 O2+2H2O+4e- 4OH-B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极C.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积D.该电池通常只需更换铝板就可以继续使用答案 B解析 从电池反应式可知,Al 失电子为负极,O 2为正极上反应的物质;电池工作时电子从铝沿导线流向铂,而电流方向则相反;铂网面积大,C 项正确;反应消耗铝,D 项正确。3下图是

10、氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是( )A.a极是负极B.供电时的总反应为 2H2+O2 2H2OC.电子由 b通过灯泡流向 aD.燃料电池由外设装备提供燃料和氧化剂答案 C解析 a电极发生反应:H 2-2e- 2H+,故电子应由 a通过灯泡流向 b。4已知空气锌电池的电极反应为:锌片:Zn+2OH -2e- Zn(OH)2石墨:O 2+2H2O+4e- 4OH-根据此判断,锌片是( )A.负极,并被氧化B.负极,并被还原C.正极,并被氧化D.正极,并被还原答案 A解析 由电极反应 Zn+2OH-2e- Zn(OH)2可知,Zn 失去电子被氧化,作电源的负极。- 6 -5汽车的

11、启动电源常用铅蓄电池。其结构如图所示,放电时的电池反应如下:PbO 2+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.放电时,溶液中的 H+向正极区移动,正极区域的溶液的酸性增强C.放电时,电子由 Pb电极通过导线流向 PbO2D.正极的电极反应式为 Pb-2e- Pb2+答案 C解析 由 PbO2PbSO 4发生的是还原反应,PbO 2应是电池的正极,A 项错误;放电时,溶液中的 H+向正极区移动,发生反应 PbO2+S +4H+2e- PbSO4+2H2O,溶液酸性不会增强,B 项错误,D 项错误。6如图是一种航天器能量储存系统

12、原理示意图。下列说法正确的是( )A.该系统中只存在 3种形式的能量转化B.装置 Y中负极的电极反应式为 O2+2H2O+4e- 4OH-C.装置 X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D.装置 X、Y 形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化答案 C解析 太阳能电池利用光能转化为电能可直接作用于工作马达实现了电能与机械能的转化;在装置X中,电解水生成 H2、O 2,实现了电能与化学能的转化;在装置 Y中构成燃料电池,化学能转化为电能,作用于马达实现了电能与机械能的转化,A、D 两项错误;氢氧燃料电池的负极上应是 H2参加反应,B 项错误;装置 X能利用光能实现 H2、O

13、2的循环再生,C 项正确。 7根据国外媒体报道,某公司将推出一种全新的银锌电池,这种银锌电池的续航能力要比锂- 7 -离子电池强,有望取代锂电池。其放电过程可表示为 Ag2O+Zn ZnO+2Ag,此电池放电时,有关说法正确的是( )A.电能转化为化学能B.电解质溶液是稀硫酸C.电子通过外电路从正极流向负极D.Zn作负极被氧化答案 D解析 原电池是化学能转化为电能的装置,A 项错误;从总反应方程式可以看出,电池放电后生成了ZnO,ZnO在酸性溶液中不能存在,所以电解质溶液不能为稀硫酸,B 项错误;原电池中,电子是从负极流向正极,C 项错误;负极发生氧化反应,D 项正确。 8微型纽扣电池在现代生

14、活中有广泛应用。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,电极反应式为 Zn+2OH-2e- Zn(OH)2,Ag2O+H2O+2e- 2Ag+2OH-。根据上述反应,完成下列填空。(1)下列叙述中正确的是 。 A.使用过程中,电解质 KOH被不断消耗B.使用过程中,电子由 Ag2O极经外电路流向 Zn极C.Zn是负极,Ag 2O是正极D.Zn电极发生还原反应,Ag 2O电极发生氧化反应(2)写出电池的总反应方程式: 。 答案 (1)C (2)Zn+Ag 2O+H2O Zn(OH)2+2Ag解析 (1)由正、负电极反应式可知,Zn 电极为负极,发生氧化反应,Ag 2O为正极,发生还原反应;使用时电子由 Zn极流向 Ag2O极,正、负极反应式相加可得总反应方程式为 Zn+Ag2O+H2O Zn(OH)2+2Ag。