课时2 化学电源--A学习区 夯实基础一遍过（苏教版必修2）

一、单选题

1. 难度：中等

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KOH溶液为电解液，电池反应为Zn+2MnO₂+H₂O=Zn(OH)₂+Mn₂O₃。下列有关说法错误的是（    ）

A.电池工作时，锌失去电子被氧化

B.电池工作时，电解液中的OH^-向锌极移动

C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

D.当外电路中每通过0.2mol电子时，锌的质量理论上减小6.5g

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⁺

二、解答题

4. 难度：困难

1887年，英国人赫勒森发明了最早的干电池，如今干电池已经发展成为一个庞大的家族，种类达100多种。应用广泛的是Zn—MnO₂干电池，其电解质溶液是ZnCl₂—NH₄Cl混合溶液。电池工作一段时间后，电池内存在7种物质：NH₃、Mn₂O₃、ZnCl₂、MnO₂、NH₄Cl、Zn和H₂O。请回答下列问题

（1）该电池的负极材料是__；电池工作时，电子流向__（填“正极”或“负极”，下同）；放电时NH₄⁺向___移动。

（2）该氧化还原反应的化学方程式为__，发生还原反应的物质是__，被氧化的元素是__。若有17.4g氧化剂参与反应，则电子转移数目为__N_A（N_A表示阿伏加德罗常数的值）。

（3）普通锌锰电池的缺点是电量小、放电电流弱。为增大放电电流，可把负极锌片改为锌粉，其理由是___。

（4）若ZnCl₂—NH₄Cl混合溶液中含有杂质Cu²⁺，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是__。欲除去Cu²⁺，最好选用下列试剂中的__（填序号）。

a.NaOH      b.Zn      c.Fe      d.NH₃·H₂O

三、单选题

5. 难度：简单

下列关于充电电池的叙述，不正确的是（    ）

A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应

B.充电电池可以无限制地反复放电、充电

C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行

D.较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电池，并妥善存放

6. 难度：简单

汽车的启动电源常用铅蓄电池。其结构如图所示，放电时的电池反应为PbO₂+Pb+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O。根据此反应判断下列说法正确的是（    ）

A.PbO₂是电池的负极

B.Pb是电池的负极

C.PbO₂得电子，被氧化

D.电池放电时，溶液的酸性增强

7. 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

8. 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

9. 难度：中等

乙醇（C₂H₅OH）燃料电池是一种新型电池，其中采用质子（H⁺）溶剂，在200℃左右时供电，电池总反应为C₂H₅OH+3O₂=2CO₂+3H₂O，该电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是（    ）

A.通入乙醇的a电极是正极

B..氧气在b电极上发生氧化反应

C.电池工作时，质子向电池的负极迁移

D.电池工作时，电流由b极沿导线流向a极

10. 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移向Fe极

D.5.6gFe参与反应，导线中转移1.204×10²³个电子

四、解答题

11. 难度：中等

硫化氢（H₂S）是一种有毒的可燃性气体，用H₂S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池，其电池总反应为2H₂S+3O₂+4KOH=2K₂SO₃+4H₂O。

（1）该电池工作时正极应通入___。

（2）该电池负极的电极反应式为___。

（3）该电池工作一段时间后负极区溶液的pH__（填“升高”“不变”或“降低”）。

五、单选题

12. 难度：中等

某鱼雷采用Al—Ag₂O动力电池，该电池以溶解有氢氧化钾的流动海水为电解液，电池总反应为2Al+3Ag₂O+2KOH=6Ag+2KAlO₂+H₂O。下列说法不正确的是（    ）

A.Ag₂O为电池的正极

B.Al在电池反应中被氧化

C.电子由Ag₂O极经外电路流向Al极

D.电解液中的OH^-向Al极迁移

13. 难度：中等

据推测，锌电池有望取代目前广泛应用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为2Zn+O₂=2ZnO，电池组成为锌粒、电解液和空气。下列叙述正确的是（    ）

A.锌为正极，空气进入负极发生反应

B.负极发生还原反应

C.正极发生氧化反应

D.电解液肯定不是稀硫酸

14. 难度：困难

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⁺从b极向a极迁移

15. 难度：困难

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式为2AgCl+Mg=Mg²⁺+2Ag+2Cl^-。有关该电池的说法不正确的是（    ）

A.Mg为电池的负极

B.正极的电极反应式为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

16. 难度：中等

某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是（   ）

A.正极的电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

B.工作一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量不变

C.该燃料电池的总反应方程式为2H₂+O₂=2H₂O

D.该电池工作时，每消耗1molO₂有2mol电子转移

17. 难度：中等

某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气，所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知电池的总反应方程式为2H₂+O₂=2H₂O，正极的电极反应式为O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-。下列说法正确的是（    ）

A.该电池可在常温条件下工作

B.负极的电极反应式为H₂+2OH^--2e^-=2H₂O

C.该电池工作时负极上有CO₂生成

D.该电池供应1molH₂O(g)，同时转移1mol电子

18. 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

19. 难度：中等

美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）设计的以熔融的碳酸盐为电解质泡沫镍为电极、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Ar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

20. 难度：困难

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SO₄^2-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

21. 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

六、解答题

22. 难度：中等

高铁电池是一种新型可充电电池该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH。

（1）高铁电池的负极材料是___。

（2）放电时，正极发生__（填“氧化”或“还原”）反应；负极的电极反应式为__。

（3）放电时，__（填“正”或“负”）极附近溶液的碱性增强。

23. 难度：困难

中国科学院长春应用化学研究所在甲醇（CH₃OH）燃料电池方面获得新突破，研制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。（已知：质子交换膜的作用是只允许H⁺通过；甲醇在氧气中燃烧生成CO₂和H₂O。）

（1）该电池工作时，b处通入的物质为__，c处通入的物质为___。

（2）该电池负极的电极反应式为__。

（3）该电池工作一段时间后，当12.8g甲醇完全反应时，有___mol电子发生转移。

24. 难度：困难

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，图1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32.5g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)+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+2OH^--2e^-=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）图2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___。