2019-2020学年高中化学人教版选修4同步跟踪训练：4.2 化学电源 .doc
2019-2020学年高中化学人教版选修4同步跟踪训练4.2 化学电源1、下列有关电池的说法不正确的是( )A.锂电池是一种质量轻、额定电压高、寿命长的高能电池B.铅蓄电池可放电亦可充电,属于一次电池C.燃料电池具有能量转化率高,能长时间供电等优点D.原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置2、化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是( )A甲：Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加B乙：正极的电极反应式为Ag2O2eH2O=2Ag2OHC丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄D丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降3、Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( )A.负极反应式为B.正极反应式为C.电池放电时由正极向负极迁移D.负极会发生副反应4、海水电池的反应原理可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,有关该反应的说法正确的是（ ）A.反应中MnO2是还原剂 B. Ag的还原性比Na2Mn5O10强C.该反应中MnO2具有催化作用D.每生成1分子Na2Mn5O10,转移1个电子5、被称为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片(在其一边镀锌，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Zn2MnO2H2O 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0.1mol Zn完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.2041023D电池正极反应式为MnO2eH2O MnO(OH)OH6、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)+2H2O(l)=Zn(OH)2(s)+2MnOOH(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:2MnO2(s)+2H2O(l)+2e-=2MnOOH(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0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g7、一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H+。下列叙述错误的是（ ）APd电极b为阴极B阴极的反应式为：N2+6H+6e=2NH3CH+由阳极向阴极迁移D陶瓷可以隔离N2和H28、在2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200左右时供电，乙醇电池比甲醇（CH3OH）电池效率高出32倍，且更安全电池总反应为：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，电池示意图如图所示，下列说法中正确的是（）Aa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，1 mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移9、有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，用KOH溶液作电解质溶液，电池总反应为ZnAg2O=2AgZnO。该电池下列叙述不正确的是( )A正极的电极反应为Ag2O2eH2O=2Ag2OHBZn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应C使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，Zn是负极D使用时溶液中电流的方向是由Ag2O极流向Zn极10、微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )A.正极反应中有生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为11、一种新型的电池,总反应为: =其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )A.Zn极是负极,发生氧化反应B.随着反应的进行,溶液的pH增大C.电子由Zn极流出到石墨电极,再经过溶液回到Zn极,形成回路D.石墨电极上发生的反应为: =12、下图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是( )A.放电时正极反应为:B.电池的电解液可为KOH溶液C.充电时负极反应为:D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高13、心脏起搏器中使用的新型电池Li-I2电池使用寿命已超过10年,其反应简化为:2Li+I22LiI,下列说法不正确的是( )A.负极反应:Li-e-Li+B.该电池以LiI水溶液为电解质C.该电池以有机碘化物为电解质D.Li-I2电池是一种高能长寿的固体电池14、锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、炭粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:1.第步反应得到的沉淀X的化学式为_.2.第步反应的离子方程式是_.3.第步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有_。若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:_、_.4.若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4质量为18.1g,第步反应中加入20.0mL 3.0molL-1 H2SO4溶液,假定正极材料中锂经反应和完全转化为Li2CO3,则至少有_g Na2CO3参加了反应。15、化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用。1.锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图甲所示),锌锰干电池的负极材料是_,负极发生的电极反应方程式为_。若反应消耗16.25g负极材料,则电池中转移电子的物质的量为_mol。2.目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池其电池总反应式可以表示为Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水,但能溶于酸,以下说法中正确的是( )以上反应是可逆反应 以上反应不是可逆反应 充电时化学能转变为电能 放电时化学能转变为电能A.B.C.D.3.近几年科学家发明的一种新型可控电池-锂水电池,工作原理如图所示。该装置不仅可以提供清洁的氢气,还可以提供_。碳正极发生的电极反应是_。标准状况下产生22.4L的氢气时,正极消耗锂的质量为_g。4.电解100mL的NaCl溶液,阴极的电极反应式为_,若在阳极生成0.1mol气体时,原溶液正好完全反应,在不考虑溶液体积变化的情况下,所得溶液的浓度为_。16、甲醇（CH3OH）可作为新型汽车动力燃料，以下是甲醇在工业上的制备过程：请回答下列问题：（1）在一定条件下反应室中发生反应：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)。将1mol CH4和2mol H2O通入反应室（反应室容积为10 L），10min末有0.1mol CO生成，则10min内反应的平均速率(H2) = _ mol/(Lmin)。（2）在容积不变的条件下，不能说明反应室中的反应已达到平衡状态的是_（选填字母标号）aCO的物质的量不再改变 b容器内的压强保持不变cCH4的消耗速率与生成速率相等 d容器内的密度保持不变（3）在容积为1L反应室中充入1mol CO与2mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)，当反应达平衡时，CO的转化率为80%，则平衡前后的压强之比为_(最简整数比)。（4）氢氧燃料电池的反应原理示意图如图所示。该电池中电极b是_（填“正极”或“负极”），其电极反应式为_。答案以及解析1答案及解析：答案：B解析： 2答案及解析：答案：A解析： 3答案及解析：答案：B解析：Mg-AgCl电池中，Mg为负极，AgCl为正极，故正极反应式应为，B项错误。 4答案及解析：答案：B解析： 5答案及解析：答案：D解析： 6答案及解析：答案：C解析：由所给的电池总反应可知,电池工作时,若1mol Zn参加反应,失去2mol电子,则会有2mol电子由负极Zn经外电路流向正极,正极上发生的反应为2MnO2(s)+2H2O(l)+2e-=2MnOOH(s)+2OH-(aq),外电路中每通过0.2mol电子,Zn的质量理论上减小6.5g.本题选C。 7答案及解析：答案：A解析： 8答案及解析：答案：C解析：A燃料电池中通入氧化剂的电极是正极，通入燃料的电极是负极，则a极为原电池负极、b极是正极，故A错误；B放电时，电子从负极沿导线流向正极，a是负极、b是正极，则电池工作时电子由a极沿导线经灯泡再到b极，故B错误；C放电时，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：4H+O2+4e=2H2O，故C正确；D电池工作时，根据C2H5OH+3H2O12e=2CO2+12H+知，1 mol乙醇被氧化时就有12 mol电子转移，故D错误；故选C 9答案及解析：答案：D解析： 10答案及解析：答案：A解析：根据微生物电池工作原理示意图可知：在负极上发生氧化反应，电极反应式为;在正极上发生还原反应，电极反应式为,负极有生成，A项错误；B项，微生物促进了反应中电子的转移，正确;C项，质子通过交换膜从负极区移向正极区，正确；D项，电池总反应,正确。 11答案及解析：答案：C解析： 12答案及解析：答案：C解析：在这个电池中,MH中的H失电子在负极反应,NiOOH得电子在正极反应,由于NiOOH的存在,所以电解质溶液不能是酸性溶液,放电时负极反应是,充电时阴极反应为,所以C项错误。 13答案及解析：答案：B解析：在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。正极得到电子,发生还原反应。所以根据总反应式可知,ACD都是正确的。Li是活泼的金属,极易和水反应,所以电解质不能是水溶液,选项B不正确,答案选B。 14答案及解析：答案：1.Al(OH)3; 2.4LiMn2O4+4H+O2=8MnO2+4Li+2H2O3.烧杯、漏斗、玻璃棒; 玻璃棒下端靠在滤纸的单层处,导致滤纸破损; 漏斗中液面高于滤纸边缘4.6.4(或6.36)解析：第一步是Al溶解在NaOH溶液中,第二步是NaAlO2与CO2反应生成Al(OH)3,第三步是氧化还原反应.注意根据第一步反应知,LiMn2O4不溶于水. 15答案及解析：答案：1.锌; Zn-2e-Zn2+; 0.52.B; 3.电能;2H2O+2e-H2+2OH-;144.2H+2e-H2; 2molL-1解析：1.锌锰干电池中的负极是Zn,发生氧化反应,电极反应式是Zn-2e-Zn2+;16.25g(0.25mol)Zn参加反应,转移电子0.5mol。2.该反应的反应条件不同,所以不是可逆反应,错、对;充电时,是把电能转化为化学能,放电时是把化学能转化为电能,错、对,即B项正确。3.原电池装置可以提供电能;根据图示信息知道,碳电极上产生氢气,故电极反应式为2H2O+2e-H2+2OH-;由电子守恒知标准状况下产生22.4L的氢气时,负极消耗2mol Li,质量为14g4.电解NaCl溶液时,阴极的电极反应式为2H+2e-H2;总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2,显然生成n(Cl2)=0.1mol,则生成n(NaOH)=0.2mol,则。 16答案及解析：答案：(1)0.003(2)d(3)15:7(4) 正; O2+4e-+4H+=2H2O解析：
