第二节 化学电源
基础巩固
1下列化学电源属于绿色电池的是( ) A.干电池 C.锌锰电池 答案D 2锌锰干电池在放电时,总反应方程式可以表示为Zn+2MnO2+2N此电池放电时正极(石墨棒)上发生反应的物质是( )
Zn+Mn2O3+2NH3+H2O,在
2+
B.镍镉电池 D.氢氧燃料电池
A.Zn C.MnO2和N答案C 3正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,它具有容量大等优点,其电池反应为2Zn+O2
2ZnO,其原料为锌、电解液和空气,则下列叙述正确的是
( )
B.碳 D.Zn和NH3
2+
A.锌为正极,空气进入负极反应 B.负极反应为Zn-2e
-
Zn
2+
C.正极发生氧化反应 D.电解液是强酸 答案B 4一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O。下列对该燃料电池的说法正确的是( ) A.在熔融电解质中,O由负极移向正极 B.电池的总反应是:2C4H10+13O2
8CO2+10H2O
-2-2-
C.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e2O
-2-
2-
D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e+13O
4CO2+5H2O
- 1 -
答案C 5微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )
A.正极反应中有CO2生成
B.微生物促进了反应中电子的转移 C.质子通过交换膜从负极区移向正极区 D.电池总反应为C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O
解析C6H12O6中C的平均化合价为0价,二氧化碳中C的化合价为+4价,所以生成二氧化碳的反应为氧化反应,故CO2在负极生成,A选项错误;在微生物的作用下,该装置为原电池装置,反应速率加快,所以微生物促进了反应的发生,B项正确;质子交换膜只允许质子(即H)通过,原电池中阳离子向正极移动,C项正确;电池的总反应实质是C6H12O6的氧化反应,D项正确。 答案A 6如图装置为某新型燃料电池的工作示意图,以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液。下列有关说法中正确的是( )
+
A.通入H2的电极为正极
B.该电池的负极反应式为:N2+6e+8HC.图中分离出的A物质为NH4Cl
D.该电池工作一段时间后,溶液的pH减小 答案C 7锂电池是新一代高能电池,目前已研发出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为
-+
2N
- 2 -
Li+MnO2LiMnO2。下列说法中正确的是( )
A.Li是正极,MnO2是负极 B.放电时负极的反应:Li-e
-
Li
+
C.放电时正极发生氧化反应 D.电池放电时,产生高锰酸根离子 解析Li为负极,发生反应:Li-e酸根离子产生。 答案B 8在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O
2MnOOH+Zn(OH)2。下列该电池的电极反应,正确的是( )
--
Li,属氧化反应,MnO2为正极,发生还原反应,整个过程无高锰
+
A.负极反应为Zn-2eZn
-
2+
B.负极反应为Zn+2H2O-2e
+
Zn(OH)2+2H
-
+
C.正极反应为2MnO2+2H+2e2MnOOH
-
D.正极反应为2MnO2+2H2O+2e2MnOOH+2OH
+
2+
-
解析在书写碱性电池的电极反应式时,不得出现H。在碱性电池中,负极的Zn失去电子形成的Zn应该与OH结合为Zn(OH)2。 答案D 9下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是
( )
-
A.电池Ⅰ中锌是正极
- 3 -
B.电池Ⅱ是一次性电池
C.电池Ⅲ工作时,氢气发生还原反应
D.电池Ⅳ工作时,电子由锌通过导线流向石墨棒
解析电池Ⅰ中锌是负极,铜是正极,A错误;电池Ⅱ为铅蓄电池,属于二次电池,B错误;电池Ⅲ为氢氧燃料电池,H2在负极失去电子发生氧化反应,C错误;电池Ⅳ为锌锰干电池,锌为负极,石墨棒为正极,电子由负极流向正极,D正确。 答案D 10一种由甲醇、氧气和强碱溶液(作电解质)组成的新型手机电池,可持续使用一个月,其电池反应为2CH3OH+3O2+4OH
-
2C+6H2O,则有关说法正确的是 ( )
A.放电时CH3OH参与反应的电极为正极 B.放电时负极的电极反应式为CH3OH+8OH-6e
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C+6H2O
C.标准状况下,通入5.6 L O2并完全反应后,有0.5 mol电子转移 D.放电一段时间后,通入氧气的电极附近溶液的pH降低 解析该原电池负极电极反应式为2CH3OH+16OH-12e3O2+6H2O+12e答案B 11镍氢电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电池的总反应式是H2+NiO(OH)
Ni(OH)2。根据此反应式判断,下列叙述正确的是( )
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2C+12H2O,正极反应式为
12OH,A、D项错误,B项正确;C项应有1 mol电子转移,C项错误。
A.电池放电时,电池负极周围溶液的碱性增强 B.电池放电时,镍元素被氧化 C.电池放电时,氢元素被还原 D.电池放电时,氢气是负极反应物
解析充电电池在放电时是一个电源(原电池),发生原电池反应,在这个反应方程式中从左到右是放电,根据发生氧化反应的是负极,发生还原反应的是正极,所以D正确,B、C错误;而H2作为电池的负极发生的反应是H2+2OH-2e答案D 12铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为稀硫酸,工作时该电池的
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2H2O,溶液中应该是OH浓度减小,所以A错误。
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