课时2 发展中的化学电源--A学习区 夯实基础一遍过（人教版必修2）

一、单选题

1. 难度：中等

日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH₄Cl和ZnCl₂作电解质(其中加入MnO₂吸收H₂)，电极反应式可简化为Zn-2e^-=Zn²⁺，2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑ (NH₃与Zn²⁺能反应生成一种稳定的物质)。根据上述判断，下列结论正确的是(    )

①锌为负极，石墨为正极；

②干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化；

③工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极；

④长时间连续使用时，内装糊状物可能流出而腐蚀用电器

A.①③ B.②③ C.③④ D.①④

2. 难度：中等

银锌纽扣电池，其电池的电池反应式为:Zn + Ag₂O + H₂O =Zn(OH)₂ + 2Ag

下列说法不正确的是

A. 锌作负极

B. 正极发生还原反应

C. 电池工作时，电流从Ag₂O经导线流向Zn

D. 负极的电极方程式为：Zn-2e^- ＝ Zn²⁺

3. 难度：中等

固体离子导体依靠离子迁移传导电流。如图是一种固体电池，Ag⁺可以在RbAg₄I₅晶体中迁移，空气中的O₂透过聚四氟乙烯膜与AlI₃反应生成I₂，Ag和I₂作用形成原电池。下列说法错误的是(    )

A.I₂与Ag反应属于放热反应

B.Ag⁺从多孔石墨电极向银电极移动

C.多孔石墨电极为正极，银电极为负极

D.银电极的电极反应式为Ag-e^-=Ag⁺

4. 难度：简单

镍—镉可充电电池可发生如下反应：Cd(OH)₂＋2Ni(OH)₂Cd＋2NiO(OH)＋2H₂O，由此可知，该电池的负极材料是（ ）

A.Cd B.NiO(OH) C.Cd(OH)₂ D.Ni(OH)₂

5. 难度：中等

汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的总反应方程式为PbO₂(s)+Pb(s)+2H₂SO₄(aq)=2PbSO₄(s)+2H₂O(l)，根据此反应判断下列叙述正确的是(    )

A.PbO₂是电池的负极

B.负极的电极反应式为Pb +SO₄^2-(aq)-2e^-=PbSO₄

C.铅蓄电池放电时，每转移2 mol电子消耗1 mol H₂SO₄

D.电池放电时，两电极质量均增加，且每转移1 mol电子时正极质量增加48 g

6. 难度：中等

一种直接铁燃料电池（电池反应为：3Fe + 2O₂＝Fe₃O₄）的装置如图所示，下列说法正确的是

A. Fe极为电池正极

B. KOH溶液为电池的电解质溶液

C. 电子由多孔碳极沿导线流向Fe极

D. 每5.6gFe参与反应，导线中流过1.204×10²³个e^－

7. 难度：中等

燃料电池是目前电池研究的热点之一。某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示，a、b均为惰性电极下列叙述不正确的是(    )

A.a极是负极，该电极上发生氧化反应

B.b极发生的电极反应是O₂+4OH^--4e^-=2H₂O

C.电池总反应方程式为2H₂+O₂=2H₂O

D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

8. 难度：中等

一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH­₃CH₂OH – 4e^-+ H₂O = CH₃COOH + 4H⁺。下列有关说法正确的是

A. 检测时，电解质溶液中的H⁺向负极移动

B. 若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气

C. 电池反应的化学方程式为：CH₃CH₂OH + O₂= CH₃COOH + H₂O

D. 正极上发生的反应为：O₂+ 4e^-+ 2H₂O = 4OH^-

二、综合题

9. 难度：中等

氯铝电池是一种新型的燃料电池。试回答下列问题：

（1）通入氯气的电极是________（填“正”或“负”）极。

（2）投入铝的电极是________（填“正”或“负”）极。

（3）电子从________（填“铝极”或“通入氯气的一极”）流向________极（填“正”或“负”）。

（4）每消耗8.1 g铝，电路中通过的电子数目为________N_A（N_A表示阿伏加德罗常数的值）。

三、填空题

10. 难度：中等

中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆甲醇燃料电池的工作原理如图所示．

该电池工作时，b口通入的物质为______，c口通入的物质为______．

该电池负极的电极反应式为：______．

工作一段时间后，当甲醇完全反应生成时，有______个电子转移．

四、单选题

11. 难度：中等

华中科技大学一项科学研究表明：一种被称为Li-空气微型石墨烯超级电容器的电池，它充电和放电的速率是标准电池的100～1000倍。该电池由单原子层的碳构成，放电时将锂氧化产生锂离子和电子，空气中的氧分子得到电子，从而产生电能。则下列说法正确的是(    )

A.Li电极是该电池的正极

B.O₂在电极上发生氧化反应，其电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

C.放电时，电池中不存在OH^-

D.放电时，电池中有OH^-向负极移动

12. 难度：中等

研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO₂＋2Ag＋2NaCl=Na₂Mn₅O₁₀＋2AgCl，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是(    )

A.正极反应式：Ag＋Cl^－－e－=AgCl B.每生成1 mol Na₂Mn₅O₁₀转移2 mol电子

C.Na^＋不断向“水”电池的负极移动 D.AgCl是还原产物

13. 难度：中等

下列关于如图所示的锂离子电池体系的叙述错误的是(    )

A.a极为电池的正极

B.放电时，b极的电极反应式为Li-e^-=Li⁺

C.放电时，a极锂元素的化合价发生变化

D.放电时，溶液中Li⁺向a极迁移

14. 难度：中等

为体现节能减排的理念，中国研制出了新型固态氧化物燃料电池(SOFC)，该电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是(    )

A.可以选用NaOH固体作固态电解质

B.正极的电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

C.电子从b极经导线流向a极

D.若反应中转移1 mol电子，则生成22.4 L(标准状况下)CO₂

15. 难度：困难

美国劳伦斯·利弗摩尔国家实验室(LLNL)设计的以熔融的碳酸盐为电解液，泡沫镍为电极，氧化纤维布为隔膜的直接碳燃料电池结构如图所示，下列说法错误的是（     ）

A. a极通气的目的是增强导电能力

B. a极的电极反应式为C+2CO₃^2--4e^－＝3CO₂↑

C. 电流由b极沿导线经负载再流向a极

D. CO₃^2-由b极区透过隔膜流向a极区

16. 难度：中等

微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是(已知质子交换膜的作用是只允许H⁺通过)(    )

A.该电池在高温下工作的速度更快

B.HS^-在硫氧化菌作用下转化为S的电极反应式为HS^-+4H₂O-8e^-=SO₄^2-+9H⁺

C.b电极是电池的负极

D.该电池工作时，H⁺向左通过质子交换膜

17. 难度：中等

碳排放是影响气候变化的重要因素之一。最近，科学家开发出一种新系统，“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，生成电能和氢气，其工作原理如图所示。下列有关说法中不正确的是（　　）

A. 系统工作时，化学能转变成电能

B. 系统工作时，电流由a极沿导线流向b极

C. 系统工作时，b极区可能会析出固体

D. 系统工作时，b极区的电极反应式为2CO₂+2H₂O+2e^﹣＝2HCO₃^﹣+H₂

18. 难度：中等

高效能电池的研发制约着电动汽车的推广。有一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极并将其插入KOH溶液中然后分别向两极通入乙烷(C₂H₆)和氧气，其总反应为2C₂H₆+7O₂+8KOH=4K₂CO₃+10H₂O，下列有关此电池的推断不正确的是(    )

A.正极的电极反应式为2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-

B.放电过程中KOH的物质的量浓度减小

C.每消耗1 mol C₂H₆，则外电路上转移的电子为14 mol

D.放电一段时间后，负极周围的pH升高

五、综合题

19. 难度：中等

化学电池在通讯、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，如图为锌锰干电池的构造示意图，锌锰干电池的负极材料是________(填物质名称)，负极发生的电极反应为_____________。若反应消耗32.5 g负极材料，则电池中转移电子的数目为________。

(2)目前常用的镍镉(Ni-Cd)可充电电池的总反应式可表示为Cd+2NiO(OH)2Ni(OH)₂+Cd(OH)₂，已知Ni(OH)₂和Cd(OH)₂均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是________(填序号)。

①该电池可以在酸性条件下进行充、放电 

②该电池放电时，负极的电极反应式为Cd-2e^-+2OH^-=Cd(OH)₂

③该电池放电时，Cd极的质量减少

④该电池放电时，化学能转变为电能

(3)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，电解质溶液是KOH溶液。则X极为电池的________(填“正”或“负”)极，X极的电极反应式为_________。