高二化学化学电源训练题.pdf

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1、高二化学化学电源训练题高二化学化学电源训练题高二化学化学电源训练题高二化学化学电源训练题1.(20191.(2019 福建高考福建高考)研究人员研制出一种锂水电池，研究人员研制出一种锂水电池，可作可作为鱼雷和潜艇的储备电源。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该电池以金属锂和钢板为电极材料，以料，以 LiOHLiOH 为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是池的下列说法不正确的是()()A.A.水既是氧化剂又是溶剂水既是氧化剂又是溶剂B.B.放电时正极上有氢气生成放电时正极上有氢气生成C.C.放电时放电时 OH-OH

2、-向正极移动向正极移动D.D.总反应为总反应为 2Li+2H2O=2LiOH+H22Li+2H2O=2LiOH+H2解析：根据题给信息锂水电池的反应方程式为解析：根据题给信息锂水电池的反应方程式为2Li+2H2O=2LiOH+H22Li+2H2O=2LiOH+H2，D D 正确正确;在反应中氢元素化合价降低，在反应中氢元素化合价降低，因此因此 H2OH2O 做氧化剂，做氧化剂，同时又起到溶剂的作用，同时又起到溶剂的作用，A A 正确正确;放电时放电时正极反应为正极反应为 2H2O+2e-=2OH-+H22H2O+2e-=2OH-+H2，B B 正确正确;正极周围聚集大正极周围聚集大量量 OH-

3、OH-，因此溶液中的阳离子，因此溶液中的阳离子 Li+Li+向正极移动，负极周围聚向正极移动，负极周围聚集大量集大量 Li+Li+，因此溶液中的阴离子，因此溶液中的阴离子 OH-OH-向负极移动，向负极移动，C C 错误。错误。答案：答案：C C2.(20192.(2019 安徽高考安徽高考)研究人员最近发现了一种水电池，研究人员最近发现了一种水电池，这种电这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电在海水中电池总反应可表示为池总反应可表示为 5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl5MnO2+2Ag+2NaCl=N

4、a2Mn5O10+2AgCl，下列水电池在海水中放电时的有关说法正确的是下列水电池在海水中放电时的有关说法正确的是()()A.A.正极反应式：正极反应式：Ag+Cl-e-=AgClAg+Cl-e-=AgClB.B.每生成每生成 1 mol Na2Mn5O101 mol Na2Mn5O10 转移转移 2 mol2 mol 电子电子第 2 页第 3 页以错以错;无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，所以对。反应，所以对。答案：答案：C C4.4.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将利用细菌

5、将有机物转化为氢气，有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为电。电池负极反应为()()A.H2+2OH-=2H2O+2e-A.H2+2OH-=2H2O+2e-B.O2+4H+4e-=2H2OB.O2+4H+4e-=2H2OC.H2-2e-=2H+C.H2-2e-=2H+D.O2+2H2O+4e-=4OH-D.O2+2H2O+4e-=4OH-解析：由题意可知在以磷酸为电解质的燃料电池中，负极电解析：由题意可知在以磷酸为电解质的燃料电池中，负极电极反应式为极反应式为 H2-2e-=2H+H2-2e-=2H+，正极反应式为，正极反应式为

6、O2+4e-+4H+=2H2OO2+4e-+4H+=2H2O。答案：答案：C C5.5.下列说法正确的是下列说法正确的是()()A.A.碱性锌锰电池是二次电池碱性锌锰电池是二次电池B.B.铅蓄电池是一次电池铅蓄电池是一次电池C.C.二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电，能重复使用二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电，能重复使用D.D.燃料电池没有将氧化剂、还原剂全部储存在电池内部燃料电池没有将氧化剂、还原剂全部储存在电池内部解析：解析：A A 中碱性锌锰电池为一次电池中碱性锌锰电池为一次电池;B;B 中铅蓄电池为二次电中铅蓄电池为二次电池。池。答案：答案：CDCD第 4 页6.6.银银-锌

7、电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放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电过程可表示为 2Ag+Zn(OH)2?2Ag+Zn(OH)2?充电放电充电放电 Ag2O+Zn+H2OAg2O+Zn+H2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是在此电池放电时，负极上发生反应的物质是()()A.Ag B.Zn(OH)2A.Ag B.Zn(OH)2C.Ag2O D.ZnC.Ag2O D.Zn解析：判断电池的正、负极，一定要从电极反应中得失电子解析：判断电池的正、负极，一定要从电极反应中得失电子情况判断。放电时反应为情况判断。放电时反应为 Ag+12O+Zn0+H2O=2A

8、g0+Zn+2Ag+12O+Zn0+H2O=2Ag0+Zn+2(OH)2(OH)2，原电池中失去电子的物质作负极。，原电池中失去电子的物质作负极。答案：答案：D D7.7.日常所用干电池的电极分别为碳棒日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽上面有铜帽)和锌皮，和锌皮，以糊状以糊状 NH4ClNH4Cl 和和 ZnCl2ZnCl2 做电解质做电解质(其中加入其中加入 MnO2MnO2 吸收吸收 H2)H2)，电极反应式可简化为电极反应式可简化为 ZnZn2+2eZnZn2+2e-，2NH+4+2e-2NH+4+2e-2NH3+H2(NH32NH3+H2(NH3 与与 Zn2+Zn2+能生成一

9、种稳定的物质能生成一种稳定的物质)。根据上述判断，下列结论正确的是根据上述判断，下列结论正确的是()()A.A.锌为正极，碳为负极锌为正极，碳为负极B.B.锌为负极，碳为正极锌为负极，碳为正极C.C.工作时，电子由碳极经外电路流向锌极工作时，电子由碳极经外电路流向锌极D.D.长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器解析：解析：由两极反应式可知由两极反应式可知 ZnZn 作负极，作负极，碳棒作正极，碳棒作正极，A A 项不正项不正确，确，B B 正确正确;原电池工作时，电子由负极经导线流向正极原电池工作时，电子由负极经导线流向正极;由由于于 Z

10、nZn 又被溶解，所以易造成内部糊状物流出，又被溶解，所以易造成内部糊状物流出，D D 项正确。项正确。答案：答案：BDBD第 5 页8.8.随着人们生活质量的不断提高，随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是的问题被提到议事日程，其首要原因是()()A.A.利用电池外壳的金属材料利用电池外壳的金属材料B.B.防止电池中的汞、防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染染C.C.不使电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品不使电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品D.D.回收其中的石墨电极回收其中的石墨电

11、极解析：废旧电池中含有的解析：废旧电池中含有的 CdCd、HgHg、PbPb 等重金属离子会对土等重金属离子会对土壤及水源造成严重污染，为防止其污染的发生，必须对其回壤及水源造成严重污染，为防止其污染的发生，必须对其回收，集中处理，这是回收的最主要原因。收，集中处理，这是回收的最主要原因。答案：答案：B B9.9.下列说法错误的是下列说法错误的是()()A.A.依据原电池的原理设计出了化学电源依据原电池的原理设计出了化学电源B.B.原电池是化学电源的雏形原电池是化学电源的雏形C.C.原电池输出电能的能力，原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的负极材料的取决于组成原电池的负极材料的活泼性活泼性

12、D.D.氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的能量来源氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的能量来源解析：解析：原电池输出电能的能力取决于单位质量或单位体积所原电池输出电能的能力取决于单位质量或单位体积所能输出电量的多少，不取于负极材料的活泼性。能输出电量的多少，不取于负极材料的活泼性。答案：答案：C C10.10.如图所示为氢氧燃料电池的原理示意图，按照图示，下如图所示为氢氧燃料电池的原理示意图，按照图示，下列叙述错误的是列叙述错误的是()()第 6 页A.aA.a 电极是负极电极是负极B.bB.b 电极的电极反应：电极的电极反应：4OH-4e-=2H2O+O24OH-4e-=2H2O+

13、O2C.C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D.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在电池内的新型发电装置解析：燃料电池中解析：燃料电池中 H2H2 为负极，为负极，O2O2 为正极，反应分别为为正极，反应分别为H2-2e-=2H+H2-2e-=2H+，O2+4e-+2H2O=4OH-O2+4e-+2H2O=4OH-。答案：答案：B B能力提升能力提升11.(201911.(2019 山东高考题山东高考题)科研、生产中常涉及钠、硫及其化合科研、生产中常涉及钠、硫

14、及其化合物。物。(1)(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为方程式为_。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是_。(2)(2)下图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度下图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为为 320左右，电池反应为320左右，电池反应为 2Na+xS=Na2Sx2Na+xS=Na2Sx，正极的电极反，正极的电极反应为应为_。M(M(由由 Na2ONa2O 和和Al2O3Al2O3 制得制得)的两个作用是的两个作用是_。与铅蓄电池相比，消耗相同质量的负

15、极活性物质时，钠硫电与铅蓄电池相比，消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的池的理论放电量是铅蓄电池的_倍。倍。(3)Na2S(3)Na2S 溶液中离子浓度由大到小的顺序为溶液中离子浓度由大到小的顺序为_，向，向该溶液中加入少量固体该溶液中加入少量固体 CuSO4CuSO4，溶液，溶液 pH_(pH_(填增大减小填增大减小第 7 页或不变或不变)，Na2SNa2S 溶液长期放置有硫析出，原因为溶液长期放置有硫析出，原因为_(_(用离子方程式表示用离子方程式表示)。解析：解析：(1)(1)乙醇中还有羟基可以与金属钠反应放出氢气，化乙醇中还有羟基可以与金属钠反应放出氢气，化学

16、方程式为学方程式为 2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H22CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2 单质硫不溶于单质硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于水，微溶于酒精，易溶于 CS2CS2，在加热时可与热的氢氧化钠，在加热时可与热的氢氧化钠溶液反应，因此要清洗附着在试管壁上的硫，可选用溶液反应，因此要清洗附着在试管壁上的硫，可选用 CS2CS2 或或热的氢氧化钠溶液。热的氢氧化钠溶液。(2)(2)由电池反应可以看出金属钠失去电子作为负极，单质硫由电池反应可以看出金属钠失去电子作为负极，单质硫得电子被还原成得电子被还原成 S2-xS2-x，所以正极的电极反应式为，所以正极的电

17、极反应式为xS+2e-=S2-x;xS+2e-=S2-x;由于原电池内部要靠离子的定向运动而导由于原电池内部要靠离子的定向运动而导电，同时钠和硫极易化合，所以也必须把二者隔离开，因此电，同时钠和硫极易化合，所以也必须把二者隔离开，因此其作用是离子导电其作用是离子导电(导电或电解质导电或电解质)和隔离钠与硫和隔离钠与硫;在铅蓄电在铅蓄电池中铅作负极，反应式为池中铅作负极，反应式为Pb(s)+SO2-4(aq)-2e-=PbSO4(s)Pb(s)+SO2-4(aq)-2e-=PbSO4(s)，因此当消耗因此当消耗 1 1 molmol即即207207g g 铅时转移铅时转移 2 mol2 mol

18、电子，而电子，而 207 g207 g 钠可以失去的电子数为钠可以失去的电子数为20723=9(mol)20723=9(mol)，所以钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的，所以钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的9/2=4.59/2=4.5 倍。倍。(3)Na2S(3)Na2S 属于强碱弱酸盐，属于强碱弱酸盐，S2-S2-水解显碱性，水解显碱性，所以所以 c(H+)c(H+)最小。最小。但由于水解程度很小，大部分但由于水解程度很小，大部分 S2-S2-还在溶液中。因为氢硫酸还在溶液中。因为氢硫酸属于二元弱酸，所以属于二元弱酸，所以 S2-S2-水解时分两步进行且以第一步水解水解时分两步进行且以第一步水

19、解为主，方程式为为主，方程式为 S2-+H2O=HS-+OH-S2-+H2O=HS-+OH-、HS-+H2O=H2S+OH-HS-+H2O=H2S+OH-，因此因此 Na2SNa2S 溶液中离子浓度由大到小的顺序为溶液中离子浓度由大到小的顺序为第 8 页c(Na+)c(S2-)c(OH-)c(HS-)c(Na+)c(S2-)c(OH-)c(HS-)由于由于 S2-S2-极易与极易与 Cu2+Cu2+结合形成结合形成CuSCuS 沉淀而抑制沉淀而抑制 S2-S2-水解，因此溶液的碱性会降低，酸性会水解，因此溶液的碱性会降低，酸性会增强，增强，方程式为方程式为 S2-+Cu2+=CuSS2-+Cu

20、2+=CuS。S2-S2-处于最低化合价处于最低化合价-2-2 价，价，极易失去电子而被氧化，空气中含有氧气可氧化极易失去电子而被氧化，空气中含有氧气可氧化 S2-S2-而生成而生成单质硫，方程式为单质硫，方程式为 2S2-+O2+2H2O=2S+4OH-2S2-+O2+2H2O=2S+4OH-答案：(1)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2 CS2答案：(1)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2 CS2 或热的氢氧或热的氢氧化钠溶液化钠溶液(2)xS+2e-=S2-x(2)xS+2e-=S2-x 离子导电离子导电(导电或电解质导电或电解质)和隔离钠与硫和隔离钠

21、与硫4.54.5(3)c(Na+)c(S2-)c(OH-)c(HS-)c(H+)(3)c(Na+)c(S2-)c(OH-)c(HS-)c(H+)减小减小2S2-+O2+2H2O=2S+4OH-2S2-+O2+2H2O=2S+4OH-12.12.熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用可用 Li2CO3Li2CO3 和和 Na2CO3Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质，的熔融盐混合物作电解质，COCO 为阳极为阳极燃气，空气与燃气，空气与 CO2CO2 的混合气为阴极助燃气，制得在的混合气为阴极助燃气，制得在 650下650下工作的燃

22、料电池，完成有关的电池反应式：工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：负极反应式：负极反应式：2CO+2CO2-3=4CO2+4e-2CO+2CO2-3=4CO2+4e-正极反应式：正极反应式：_。总电池反应式：总电池反应式：_。解析：原电池的反应原理，就是利用氧化还原反应中有电子解析：原电池的反应原理，就是利用氧化还原反应中有电子的转移。的转移。在负极在负极 COCO 失电子，失电子，且消耗了且消耗了 CO2-3CO2-3，在正极得电子在正极得电子第 9 页的就是的就是 O2O2，再与，再与 CO2CO2 结合生成结合生成 CO2-3CO2-3，正极方程式为，正极方程式为O2+2CO2+4e-

23、=2CO2-3O2+2CO2+4e-=2CO2-3，正极与负极生成和消耗的正极与负极生成和消耗的 CO2-3CO2-3 的的量相等，所以总反应方程式为量相等，所以总反应方程式为 2CO+O2=2CO22CO+O2=2CO2。答案：答案：O2+2CO2+4e-=2CO2-3 2CO+O2=2CO2O2+2CO2+4e-=2CO2-3 2CO+O2=2CO213.13.航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用一般指采用 H2H2、CH4CH4、COCO、C2H5OHC2H5OH 等可燃物质与等可燃物质与 O2O2 一起构一起构成的电

24、池装置。它可直接将化学能转化为电能，甲烷电池以成的电池装置。它可直接将化学能转化为电能，甲烷电池以KOHKOH 溶液为电解质，其总反应的化学方程式为溶液为电解质，其总反应的化学方程式为CH4+2O2+2OH-=CO2-3+3H2OCH4+2O2+2OH-=CO2-3+3H2O。(1)(1)负极上的电极反应为负极上的电极反应为_。(2)(2)消耗标准状况下的消耗标准状况下的 5.6 L O25.6 L O2 时，有时，有_mol_mol 电子电子发生转移。发生转移。(3)(3)开始放电时，开始放电时，正极附近溶液的正极附近溶液的 pH_(pH_(填增大、填增大、减减小或不变小或不变)。解析：由总

25、反应式知解析：由总反应式知 CH4CH4 失电子被氧化生成失电子被氧化生成 CO2-3CO2-3，一定有，一定有OH-OH-参与反应，负极反应为参与反应，负极反应为 CH4+10OH-8e-=CO2-3+7H2OCH4+10OH-8e-=CO2-3+7H2O，正极反应为正极反应为 O2+2H2O+4e-=4OH-O2+2H2O+4e-=4OH-。根据正极反应式知。根据正极反应式知 1 1 molmolO2O2 消耗时，转移消耗时，转移 4 mol e-4 mol e-，n(O2)=0.25 moln(O2)=0.25 mol，故有，故有 1 mol1 mol电子转移。放电时，正极产生电子转移。

26、放电时，正极产生 OH-OH-，故溶液的，故溶液的 pHpH 增大。增大。答案：答案：(1)CH4+10OH-8e-=CO2-3+7H2O(1)CH4+10OH-8e-=CO2-3+7H2O(2)1(3)(2)1(3)增大增大高二化学化学电源训练高二化学化学电源训练 14.14.微型纽扣电池在现代生活中有广微型纽扣电池在现代生活中有广第 10 页泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是 Ag2OAg2O 和和 ZnZn，电解，电解质溶液为质溶液为 KOHKOH 溶液，电极反应为溶液，电极反应为 Zn+2OH-2e-=ZnO+H2OZn+2OH-2e-=ZnO+H

27、2O，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-根据上述反应式，做下列题目。根据上述反应式，做下列题目。(1)(1)判断下列叙述中正确的是判断下列叙述中正确的是_。A.A.在使用过程中，电解质在使用过程中，电解质 KOHKOH 被不断消耗被不断消耗B.B.使用过程中，电子由使用过程中，电子由 Ag2OAg2O 极经外电路流向极经外电路流向 ZnZn 极极C.ZnC.Zn 是负极，是负极，Ag2OAg2O 是正极是正极D.ZnD.Zn 电极发生还原反应，电极发生还原反应，Ag2OAg2O 电极发生氧化反应电极发生氧化反应(2)(2)写出电池的总反应式：写

28、出电池的总反应式：_。(3)(3)使用时，负极区的使用时，负极区的 pH_(pH_(填增大、减小或不变，填增大、减小或不变，下同下同)，正极区的，正极区的 pH_pH_，电解质溶液的，电解质溶液的pH_pH_。解析：解析：(1)(1)选选 C C。判断原电池的正负极，可以从两个方面：。判断原电池的正负极，可以从两个方面：微观：电子流出的一极是负极，电子流入的一极是正极。微观：电子流出的一极是负极，电子流入的一极是正极。宏观：活泼的一极是负极，不活泼的一极是正极，电子是从宏观：活泼的一极是负极，不活泼的一极是正极，电子是从负极沿导线流入正极，据此判断负极沿导线流入正极，据此判断 ZnZn 为负极

29、发生氧化反应，为负极发生氧化反应，Ag2OAg2O 为正极，为正极，发生还原反应，发生还原反应，将两极反应式相加得总反应式，将两极反应式相加得总反应式，由总反应式知，使用过程中由总反应式知，使用过程中 KOHKOH 的量不变。的量不变。(2)(2)将正、负极的电极反应式合并就可得到总反应式：将正、负极的电极反应式合并就可得到总反应式：Zn+Ag2O=ZnO+2AgZn+Ag2O=ZnO+2Ag。第 11 页(3)(3)负极反应时，负极反应时，消耗消耗 OH-OH-，则负极区则负极区 pHpH 减小，减小，正极反应时，正极反应时，生成了生成了 OH-OH-，故正极区，故正极区 pHpH 增大，负极消耗的增大，负极消耗的 OH-OH-的量与正极的量与正极反应生成的反应生成的 OH-OH-的量相等，所以电解质溶液的的量相等，所以电解质溶液的 pHpH 不变。不变。答案：答案：(1)C(2)Zn+Ag2O=ZnO+2Ag(1)C(2)Zn+Ag2O=ZnO+2Ag(3)(3)减小减小 增大增大 不变不变第 12 页