2022版高中化学 2.2.2发展中的化学电源巩固练习 新人教版必修2.doc

《2022版高中化学 2.2.2发展中的化学电源巩固练习 新人教版必修2.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022版高中化学 2.2.2发展中的化学电源巩固练习 新人教版必修2.doc（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、【导学案设计】2015版高中化学 2.2.2发展中的化学电源巩固练习 新人教版必修21.Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为2AgCl+MgMg2+2Ag+2Cl-。下列有关该电池的说法正确的是()。A.Mg为电池的正极B.负极反应为AgCl+e-Ag+Cl-C.不能被KCl 溶液激活D.可用于海上应急照明供电【解析】根据氧化还原规律可判断:Mg为还原剂被氧化、失电子,是负极,所以A、B两项错误;该电池能被海水激活,则也能被KCl溶液激活,C项错误。【答案】D2.汽车的启动电源常用铅蓄电池,放电时的电池反应如下:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2

2、O,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.负极的电极反应式为Pb+S-2e-PbSO4C.PbO2得电子,被氧化D.电池放电时,溶液酸性增强【解析】铅蓄电池放电时,Pb为负极,电极反应式为Pb-2e-+SPbSO4,PbO2为正极,得电子发生还原反应;因反应消耗H+,故溶液酸性减弱。【答案】B3.下列说法中正确的是()。燃料电池的反应物不是储存在电池的内部锌锰干电池是一次电池,铅蓄电池是二次电池锂电池是新一代可充电电池燃料电池能量转化率可达100%A.B.C.D.【答案】C4.下列对化学电源的叙述中正确的是()。A.干电池属于二次电池B.二次电池在充电时是电能转化为

3、化学能的过程C.化学电源均是安全、无污染的D.燃料电池是通过燃料燃烧所释放的热能转化为电能的电源【答案】B5.有一种银锌微型纽扣电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH,电极反应为Zn+2OH-2e-ZnO+H2O,Ag2O+2H2O+2e-2Ag+2OH-,电池总反应为Ag2O+Zn2Ag+ZnO。下列有关叙述中不正确的是()。A.Zn为负极、Ag2O为正极B.电池工作时,正极质量逐渐减小C.电池工作时,电子由Zn极经外电路流向Ag2O极D.电路中每通过0.2 mol电子,负极的质量理论上减少6.5 g【解析】根据两个电极发生的反应可判断Zn为负极、Ag2O为正极,A项正确;电池

4、工作时,正极Ag2O转变为Ag,质量逐渐减小,B项正确;电池工作时,电子由负极经外电路流向正极,C项正确;负极反应为Zn+2OH-2e-ZnO+H2O,故负极的质量逐渐增大,D项错误。【答案】D6.被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片(在其一边镀锌,而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Zn+2MnO2+H2OZnO+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0.1 mol Zn完全溶解时,转移电子个数为1.2041024D.电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O2

5、MnO(OH)+2OH-【解析】反应中Zn由0价变成+2价,Mn由+4价变成+3价,故该电池的负极为锌,正极为MnO2;当0.1 mol Zn溶解时,转移电子数为0.1 mol26.021023 mol-1=1.2041023;根据反应中反应物、产物,结合MnO2中Mn元素得电子情况判断,电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O2MnO(OH)+2OH-。【答案】D7.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机酸转化成氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应式为()。A.H2+2OH-2e-2H2OB.O2+4H+4e-2H2OC.H2-2e-2H+D.O2+2

6、H2O+4e-4OH-【答案】C8.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。下列关于该电池的说法不正确的是()。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.电池的总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2【答案】C9.A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸,如图所示:(1)A中反应的离子方程式为。(2)B中Sn极的电极反应式为,Sn极附近溶液的pH将(填“升高”“降低”或“不变”)。(3)C中被腐蚀的金属是,总反应的化学方程式为。(4)比较A、B、C中铁被腐

7、蚀的速率,由快到慢的顺序是。【答案】(1)Fe+2H+Fe2+H2(2)2H+2e-H2;升高(3)Zn(或锌);Zn+H2SO4ZnSO4+H2(4)BAC10.航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反应式都是2H2+O22H2O。(1)酸式氢氧燃料电池的电解质是酸,其负极反应为2H2-4e-4H+,则其正极反应为。(2)碱式氢氧燃料电池的电解质是碱,其正极反应为O2+2H2O+4e-4OH-,则其负极反应为。【解析】电池中两电极的反应式相加即得电池总反应式,因此,用电池总反应式减去某一电极的反应式,即得另一电极的反应式

8、。(1)酸式氢氧燃料电池中负极反应式为2H2-4e-4H+,电池总反应式为2H2+O22H2O,则正极反应式为O2+4H+4e-2H2O。(2)碱式氢氧燃料电池中正极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,电池总反应式为2H2+O22H2O,则负极反应式为2H2+4OH-4e-4H2O。【答案】(1)O2+4H+4e-2H2O(2)2H2+4OH-4e-4H2O11.甲醇燃料电池曾用于国际救援部队中。它采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,其工作原理如图所示。回答下列问题:(1)Pt(a)电极是电池的(填“正”或“负”)极,电极反应式为;Pt(b)电极发生(填“氧化”或

9、“还原”)反应,电极反应式为。(2)该甲醇燃料电池的总反应方程式为。(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子,则理论上消耗CH3OH的物质的量为。【解析】(1)Pt(a)通入的反应物为CH3OH,是负极,发生氧化反应,其电极反应为CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+;Pt(b)通入的反应物为O2,发生还原反应,由于电解质溶液为稀硫酸,故其电极反应为O2+4H+4e-2H2O。(2)该甲醇燃料电池发生的总反应相当于甲醇的燃烧,也就是正、负极反应相加所得的总反应:2CH3OH+3O22CO2+4H2O。(3)根据电池总反应可知,反应中每转移12 mol电子消耗2 mol CH3OH,因此

10、当电路中通过2 mol电子,理论上消耗CH3OH的物质的量为 mol。【答案】(1)负;CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+;还原;O2+4H+4e-2H2O(2)2CH3OH+3O22CO2+4H2O(3) mol12.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样的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中正确的是()。A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C.甲烷燃料电池工作时甲烷在负极被氧化D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅【解析】锌锰干电池中,惰性材料碳棒作正极,电池工作时不会损耗,A项错误;B项中能量的转化形式错误,电

11、池工作时是将化学能转化为电能;太阳能电池的主要材料是硅而不是二氧化硅,D项错误。【答案】C13.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。电池反应为FePO4+LiLiFePO4。下列有关该电池的说法中正确的是()。A.放电时负极发生还原反应B.放电时电池内部Li+向负极移动C.放电过程中,电池正极材料的质量减少D.放电时电池正极反应为FePO4+Li+e-LiFePO4【答案】D14.Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2。请回答下列问

12、题:(1)电池的负极材料为,发生的电极反应为。(2)电池正极发生的电极反应式为。(3)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行 ,原因是。【解析】(1)分析元素的化合价变化,可得Li为还原剂(作负极),失电子:Li-e-Li+。(2)SOCl2为氧化剂,得电子,从题给电池反应可推出产物为Cl-+S+SO2(或用总反应减去负极反应)。【答案】(1)Li;Li-e-Li+(2)2SOCl2+4e-4Cl-+S+SO2(3)该电池的电极材料Li能和氧气、水反应15.一种锌锰干电池外壳的纸层包装印有下图的文字,其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),

13、电极反应可简化为Zn-2e-Zn2+;2N+e-2NH3+H2。请回答下列问题:(1)该电池的种类是(填字母)。a.一次电池b.二次电池c.燃料电池(2)该电池含有的金属元素中毒性最大的是(写元素符号)。(3)锌锰干电池制作简单、价格便宜,但存在(填字母)缺点。a.放电时间短,电压下降快b.易发生自放电c.内部化学物质易泄漏根据锌锰干电池的结构特点和化学反应原理,使用锌锰干电池时应该注意的问题是(任写一条)。(4)人们将NH4Cl换成湿的KOH,将锌片换成锌粉,并在构造上进行改进,制成了碱性锌锰干电池。电池总反应为Zn+2MnO2+2H2OZn(OH)2+Mn2O3,当电池提供6.021022

14、个电子时,消耗负极材料的质量为g。(5)从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有(写两种)。【解析】(1)锌锰干电池使用后不可充电再生,是一次电池。(2)该电池含有的金属元素有锌、锰、汞,其中汞的毒性最大。(3)锌锰干电池具有放电时间短,电压下降快、负极与电解质直接接触,易发生自放电、负极锌腐蚀后内部化学物质易泄漏等缺点。(4)碱性锌锰干池总反应为Zn+2MnO2+2H2OZn(OH)2+Mn2O3,转移电子数为2e-,故当电池提供6.021022个即0.1 mol电子时,消耗负极锌的物质的量为0.05 mol,质量为3.25 g。(5)从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有锌、二氧化锰等。【答案】(1)a(2)Hg(3)abc不能通过加热或充电等方式使一次电池再生,否则有可能发生爆炸;用电器长时间不用时应及时取出电池,使用后应关闭电源,以免电池继续放电,使其内部发生不利化学反应而导致泄漏;废电池不要随意丢弃,尽可能与其他垃圾分开投放;不宜长时间存放,及时使用(其他合理答案均可)(4)3.25 g(5)锌、二氧化锰- 5 -