1、第1章 化学反应与能量转化第3节 化学能转化为电能电池第2课时 化学电源1下列说法不正确的是()A一次电池要回收利用防止污染 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燃料电池能量转化率高，活性物质由外界加入，可实现连续不间断供电解析：蓄电池是二次电池。答案：B2一种充电电池放电时的电极反应为：H22OH2e=2H2O; NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH。当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是()AH2O的还原 BNiOOH的还原CH2的氧化 DNi(OH)2的氧化解析：放电时为原电池反应，负极上失去电子，正极上得到电子；充电时为电解反
2、应，与外电源正极连接的电极为阳极，由放电时的电极反应式知，阳极上发生的是Ni(OH)2的氧化反应，D正确。答案：D3MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgClMg=Mg22Ag2Cl。有关该电池的说法正确的是()AMg为电池的正极B负极反应为AgCle=AgClC不能被KCl溶液激活D可用于海上应急照明供电解析：D项，该电池可被海水激活，产生电能，故D项正确；A项，Mg反应中失电子，做负极，故A项错误；B项，负极为Mg失电子，负极反应为Mg2e=Mg2，故B项错误；C项，KCl溶液可代替海水激活原电池，故C项错误。答案：D4纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银
3、，电解质溶液为KOH溶液。放电时两个电极反应分别为：Zn2OH2e=Zn(OH)2 、Ag2OH2O2e=2Ag2OH，下列说法中，正确的是()A锌是负极，氧化银是正极B锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应C溶液中OH向正极移动，K、H向负极移动D在电池放电过程中，电解质溶液的酸碱性基本保持不变解析：由电极反应式可知Zn作负极，Ag2O作正极，A正确；锌发生氧化反应，Ag2O发生还原反应，B错误；溶液中的OH向负极移动，K、H向正极移动，C错误；电池的总反应为：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag，电解质溶液为KOH溶液，因电池放电过程中不断消耗水，使溶液中c(OH)增大，D错误。答案：A5
4、瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池示意图如图，有关说法正确的是()A电池工作时，Na向负极移动B电子由电极2经外电路流向电极1C电池总反应为4NH33O2=2N26H2OD电极2发生的电极反应为O24H4e=2H2O答案：C6(1)根据氧化还原反应2H2O2=2H2O，设计成燃料电池，负极通入的气体应是_，正极通入的气体应是_。(2)根据选择电解质溶液的不同，填写下表：电解质溶液H2SO4溶液KOH溶液负极反应式正极反应式溶液的pH变化(3)若把H2改为CH4，KOH作电解质，则正极反应式为_。解析：(1)氢、氧燃料电池中通可燃性气体(H2)的一极为负极，通O2的一极为正极
5、。(2)若以H2SO4溶液作电解质溶液，其电极反应式为：负极：2H24e=4H；正极：O24e4H=2H2O。反应过程中生成水，溶液中c(H)减小，pH增大。若以KOH溶液作电解质溶液，其电极反应式为：负极：2H24OH4e=4H2O；正极：2H2OO24e=4OH。反应过程中生成水，溶液中c(OH)减小，pH减小。(3)若把H2改为CH4，KOH溶液作电解质溶液时其正极反应式不变。答案：(1)H2O2 (2)见下表 (3)2H2OO24e=4OH电解质溶液H2SO4溶液KOH溶液负极反应式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正极反应式O24H4e=2H2OO22H2O4e =4OH溶液
6、的pH变化变大变小时间：40分钟A级基础巩固基础题1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，并妥善存放解析：充电电池的使用有一定年限，所以不能无限制的反复充电、放电，B错误。答案：B2目前常见的燃料电池主要有四种，下面是这四种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是()答案：C3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正极反应式为：O22H2O4e=4OHB工作一段时间后，电解液中KOH的物质的
7、量不变C该燃料电池的总反应方程式为：2H2O2=2H2OD消耗2.24 L H2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移解析：在氢氧燃料电池中，H2在负极上反应：2H24OH4e=4H2O；O2在正极上反应：O22H2O4e=4OH，其总反应式为：2H2O2=2H2O。工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变，但其浓度减小。消耗0.1 mol H2时，转移电子的物质的量为0.2 mol，D项错误。答案：D4一种新型熔融盐燃料电池具有很高的发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为2COO2=2CO2。则下列说法中正
8、确的是()A通CO的一极是电池的正极B负极发生的电极反应是O22CO24e=2COC负极发生的电极反应是COCO2e=2CO2D正极发生氧化反应解析：由电池反应2COO2=2CO2可知，通CO的一极为电池负极，通O2的一极为电池正极，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，负极的电极反应为2CO2CO4e=4CO2，正极的电极反应为O22CO24e=2CO。答案：C 5氢镍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镉镍电池。氢镍电池的总反应式是H22NiOOH2Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是()A电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大B电池放电时
9、，镍元素被氧化C电池充电时，氢元素被氧化D电池放电时，H2在负极放电解析：根据电池反应可首先看出放电时，H2在负极被氧化，NiOOH在正极被还原，而充电时则是氢元素被还原，镍元素被氧化。答案：D基础题6电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，NH3被氧化为常见无毒物质。下列说法错误的是()A溶液中OH向电极a移动B负极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2OCO2在电极b上发生还原反应D反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为45解析：A.在燃料电池中，氧气是正极，则溶液中OH向电极a移动，A项正确；B.根据题意，该燃料电池的总反应为2NH33O2=N26H2O，
10、则负极的电极反应式为2HN36e6OH=N26H2O，B项正确；C.根据电池反应，O2在电极b上得电子发生还原反应，C项正确；D.该电池的反应为2NH33O2=N26H2O，则反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为23，D项错误。答案：D7(1)直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极反应式为_；正极反应式为_。(2)熔融盐电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650 下工作的燃料电池，完成有关电池反应式。阳极反应式：2CO2CO4e=4CO2，阴极反应式：_，电池总反应式：
11、_。解析：(1)负极上甲醇失电子，在酸性条件下与水反应生成氢离子：CH3OHH2O6e=CO26H。正极电极反应式为O24e4H=2H2O。(2)本题中电池中的电解质是熔融物，而不是电解质溶液，但有自由移动的离子CO存在。原电池的反应原理实质是氧化还原反应中的电子转移，燃烧电池总反应实质是一个燃烧反应。故阳极CO失去电子，而阴极应为O2得到电子，再与阴极助燃气CO2反应生成电解质阴离子CO。答案：(1)CH3OHH2O6e=CO26HO26e6H=3H2O(2)O22CO24e=2CO2COO2=2CO2 B级能力提升8镍镉可充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)，电解质溶液是KOH溶液。放
12、电时电极反应式为：负极：Cd2OH2eCd(OH)2；正极：2H2O2NiOOH2e=2Ni(OH)22OH。请回答下列问题：(1)当电池放电时，该电池的电池反应为_；此时，电池负极周围溶液的pH会不断_(填“增大”或“减小”)。(2)电池充电时，_元素被还原，_元素被氧化，阳极反应式可表示为_。(3)电池放电时，当有3.6 g水参加反应，电池中所转移的电子数目为_，同时有_g Cd参加反应。解析：(1)将正极和负极的电极反应式合并即得放电时的电池反应：Cd2H2O2NiOOH=Cd(OH)22Ni(OH)2，负极消耗OH使溶液的pH减小。(2)电池充电时的电极反应恰好与放电相反，即Cd元素被
13、还原，Ni元素被氧化，其阳极反应式为2Ni(OH)22OH 2e=2H2O2NiO(OH)。(3)根据关系式Cd2H2O2 mol e，可确定3.6 g水参加反应时转移0.2 mol e，此时消耗的Cd为0.1 mol，即11.2 g.答案：(1)Cd2H2O2NiOOH=Cd(OH)22Ni(OH)2减小(2)CdNi2Ni(OH)22OH2e=2NiOOH2H2O(3)0.2NA11.29以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示：(1)A为生物燃料电池的_(填“正”或“负”)极。(2)正极反应式为_；负极反应式为_。(3)放电过程中，H由_极区向_极区迁移(填“正”或“负”)。(4)在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体_L。(5)该电池_(填“能”或“不能”)在高温下工作。答案：(1)正(2)6O224H24e=12H2OC6H12O66H2O24e=6CO224H(3)负正(4)22.4(5)不能
