2019版化学人教版必修2训练：第二章　第二节　第2课时　发展中的化学电源 .docx

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1、第2课时发展中的化学电源课时过关能力提升基础巩固1下列有关电池的说法不正确的是()A.化学电源比火力发电对化学能的利用率高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:由于是化学能与电能的直接转化,节省了许多中间环节,所以化学电源对化学能的利用率比火力发电高,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

2、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,

3、铅蓄电池是二次电池,燃料电池的活性物质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,硫酸作电解质。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

4、重污染,对人体健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池。某种锂电池的总反应式为Li+MnO2LiMnO2,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D.电池反应

5、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MnO4-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,发生氧化反应答案:A解析

6、:放电时是原电池。负极是较活泼金属,负极上是还原性物质发生氧化反应;正极是较不活泼金属或导体,正极上是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:2H2O2H2+O2D.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的装置,故A项正确。推广氢能的关键是寻

7、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,H2O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。10Li-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,电解质溶液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2。请回答下列问题:(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为。(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是,反应的化学方程式为。答案:(1)LiLi-e-Li+(2)2S

8、OCl2+4e-4Cl-+S+SO2(3)出现白雾,有刺激性气味的气体生成SOCl2+H2OSO2+2HCl解析:分析反应的化合价变化,可得Li为还原剂,SOCl2为氧化剂。(1)负极材料为Li(还原剂),发生反应:Li-e-Li+。(2)正极反应可由总反应减去负极反应得到:2SOCl2+4e-4Cl-+S+SO2。(3)题中给出有碱液吸收时的产物,则没有碱液而用水吸收时的产物应为SO2和HCl,所以现象应该为出现白雾和有刺激性气味的气体生成。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

9、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;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+6H2O4Al(OH)3,下列说法不正确的是()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

10、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,O2为正极上反应的物质;电池工作时电子从铝电极沿导线流向铂电极,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右图是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+O22H2OC.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:H2-2e-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:O2+2H2O+4e-4OH-根据此判断,锌片是()A.负极,

11、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。5汽车的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:PbO2+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PbO2PbSO4发生的是还原反应,PbO2应是电池的正极,A项错误;放电时,溶液中的H+向正

12、极区移动,发生反应PbO2+SO42-+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、O2,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

13、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、O2的循环再生,C项正确。7燃料电池是目前正在探索的一种新型电池。它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能,目前已经使用的氢氧燃料电池的基本反应如下。x极:O2(气)+2H2O(液)+4e-4OH-y极:H2(气)+2OH-2e-2H2O(液)回答下列问题:(1)x是极,发生(填“氧化”或“还原”)反应;y是极,发生(填“氧化”或“还原”)反应。总反应方程式为。(2)若反应后得到5.4 g液态水,此时氢氧燃料电池转移 mol电子。答案:(1)正还原负氧化2H2+O22H2O(2)

14、0.6解析:(1)x极:O2得电子发生还原反应,所以为正极。y极:H2失电子发生氧化反应,所以为负极。x极、y极得失电子数应相同,故x极发生的电极反应与y极发生的电极反应乘以2相加得总反应为2H2+O22H2O。(2)4 mol e-2H2O4 mol218 gn(e-)5.4 gn(e-)=0.6 mol。8微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。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,Ag2O是正极D.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应(2)写出电池的总反应方程式: 。答案:(1)C(2)Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag解析:由正、负电极反应式可知,Zn电极为负极,发生氧化反应,Ag2O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为Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag。由总反应可知,使用过程中KOH不被消耗。