第2节 化学电源
一、单项选择题
1．对化学电源的叙述正确的是( ) A．化学电源比火力发电对化学能的利用率高
B．化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位 C．化学电源均是安全、无污染的 D．化学电源即为可充电电池 【答案】A
【解析】化学电源比火力发电对化学能的利用率高，A正确；火力发电居于人类社会现阶段总耗电量的首位而不是化学电源，故B错误；化学电源也存在重金属等环境污染，不全是安全、无污染的，故C错误；化学电源也有一次性电池，故D错误。
2．随着人们生活质量的不断提高，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( )
A．利用电池外壳的金属材料
B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水资源的污染 C．不使电池中渗泄的电解质腐蚀其他物品 D．回收其中的石墨电极 【答案】B
【解析】电池中含有的重金属能够严重污染土壤及水资源。 3．下列电池工作时能量转化形式与其他三个不同的是( ) A．锌锰碱性电池 C．氢燃料电池 【答案】B
4．(2019年广西桂林阶段)镍镉(Ni－Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充放电按下式进行：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2，有关该电池的说法正确的是( )
A．充电过程中镉元素被氧化
B．充电时阳极反应：Ni(OH)2－e＋OH===NiOOH＋H2O C．放电时负极附近溶液的碱性不变 D．放电时电解质溶液中的OH向正极移动 【答案】B
－
－
－
B．硅太阳能电池 D．铅蓄电池
放电充电
【解析】充电过程是电解池，镉元素化合价降低，被还原，故A错误；充电时阳极反应是Ni(OH)2＋OH－e===NiOOH＋H2O，故B正确；放电时负极上发生氧化反应Cd－2e＋2OH
－
－
－
－
===Cd(OH)2，电极附近溶液的碱性减弱，故C错误；放电时，电解质溶液中OH向负极移动，
－
故D错误。
5．如图所示，将镁条和铜片隔一定距离插入一个半熟的橘子中，用导线将二者与蜂鸣器连接，即构成一个水果原电池，可以听到蜂鸣器发出音乐声，则下列有关说法不正确的是( )
A．该原电池的负极反应为Mg－2e===Mg B．电流方向：Mg→蜂鸣器→Cu
C．电路上流过1 mol电子时，在铜电极上产生的气体(标准状况)为11.2 L D．若将蜂鸣器换成电源，正极向着铜一侧，则阳极反应为Cu－2e===Cu 【答案】B
【解析】在该装置中Mg作负极，电子流向为Mg→蜂鸣器→Cu，电流方向与电子流向相反。
6．如下图是一种航天能量储存系统示意图。下列说法正确的是( )
－
2＋
－
2＋
A．二氧化硅是太阳能电池的光电转换材料 B．装置X能实现燃料电池的氢气和氧气再生
C．装置Y中负极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e===4OH
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】B
【解析】 A项光电转换的材料是硅(晶体硅)，利用硅的半导体特性，实现光电转换，错误；B项相当于用光能电解水，产生H2和O2，实现燃料(H2)和氧化剂(O2)的再生，正确；C项装置Y为氢氧燃料电池，负极电极反应为H2－2e＋2OH===2H2O，错误；D项在反应过程中，有能量的损耗和热效应的产生，不可能实现化学能和电能的完全转化，错误。
7．高铁电池是新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池放电时能长时间保持稳定的电压．高铁电池放电的化学方程式为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O===3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋
－
－
－
－
4KOH。下列叙述中错误的是( )
A．该反应实现了化学能向电能的转化 B．放电过程中锌元素的化合价降低 C．高铁电池能减少汞等重金属污染 D．放电过程中溶液的pH逐渐升高 【答案】B
【解析】A.高铁电池放电时是化学能转化为电能的装置，正确；B.放电时，Zn被氧化，化合价升高，错误；C.高铁电池不含汞等重金属，可减少污染，正确；D.放电时，生成KOH，溶液pH升高，正确。
8．两电极用导线连接插入电解质溶液中(不考虑溶液中溶解的氧气的影响)，你认为用下列材料不能构成原电池的是( )
选项 电极材料 电极材料 电解质 溶液 【答案】C 【解析】题中提供的电极和电解质溶液及导线连接除C项外都符合原电池的形成条件，C项不存在自发进行的氧化还原反应。
9．(2018年河北定州中学期末)肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸，但利用其作燃料电池是一种理想的电池，具有容量大、能量转化效率高、产物无污染等特点，其工作原理如下图所示，下列叙述正确的是( )
A Zn Cu CuCl2 溶液 B Fe Zn H2SO4 溶液 C Cu Ag CuSO4 溶液 D Al Sn NaOH 溶液
A．负极反应为4OH＋N2H4－4e===N2↑＋4H2O
B．当消耗1 mol O2时，有2 mol Na由甲槽向乙槽迁移 C．电池工作时，正极附近的pH降低 D．若去掉离子交换膜电池也能正常工作 【答案】A
光
10．一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl(s)===== Ag(s)＋Cl(AgCl)[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl(AgCl)＋e
－
＋
－
－
―→Cl(aq)，若将光源移除，电池会立即回复至初始状态。下列说法正确的是( )
－
A．光照时，电流由Y流向X
B．光照时，Pt电极发生的反应为2Cl＋2e===Cl2 C．光照时，Cl向Ag电极移动
光＋2＋－
D．光照时，电池总反应为AgCl(s)＋Cu(aq)=====Ag (s)＋Cu(aq)＋Cl(aq) 【答案】D
【解析】A项，光照时，氯化银在X得到电子，所以X是正极，Y是负极，因此电流由X流向Y，错误。B项，光照时，Pt电极发生的反应为Cu－e===Cu，错误。C项，光照光－＋
时，Cl向Pt电极移动，错误。D项，光照时，电池总反应为AgCl(s)＋Cu(aq)=====Ag(s)＋Cu(aq)＋Cl(aq)，正确。
二、非选择题
11．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要，以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。
(1)蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用．铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O.负极反应式为________________________________________________________________________。
正极反应式为_______________________________________________。
(2)铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属，FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，其反应过程的离子方程式为__________________，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为________，正极反应式为_______________________。
(3)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为____。
A．铝片、铜片 C．铝片、铝片
B．铜片、铝片 D．铜片、铜片
2＋
－
＋
－
2＋
－
－
－
写出插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式：_______________________________。 (4)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：
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