1、第2课时发展中的化学电源基础过关1下列化学电池不易造成环境污染的是()A锌锰电池 B镍镉电池C锂离子电池 D氢氧燃料电池2废电池处理不当不仅造成浪费,还会对环境造成严重污染,对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废为宝,他的以下想法你认为不正确的是()A把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气B碳棒取出洗净用作电极C把铜帽取下洗净回收利用D电池内部填有NH4Cl等化学物质,将废电池中的黑色糊状物作化肥施用3下列说法正确的是()A镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池B燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C化学电池的反应基础是氧化还原反应D铅蓄电池放电的时候正极材料是Pb,负极材料是PbO2
2、4日常所用干电池的电极分别为碳棒(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Zn2e=Zn2,2NH2e=2NH3H2(NH3与Zn2能生成一种稳定的物质)。根据上述判断,下列结论不正确的是()A干电池内发生的是氧化还原反应B锌为负极,碳为正极C工作时,电子由碳极经过外电路流向锌极D长时间连续使用时,内装糊状物可能流出腐蚀用电器5汽车的启动电源常用铅蓄电池。其结构如下图所示,放电时的电池反应如下:PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O根据此反应判断下列叙述中正确的是()APbO2是电池的负极BPb是负极CPbO2得电子,被氧
3、化D电池放电时,溶液酸性增强6燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有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()Aa极是负极,该电极上发生氧化反应Bb极反应是O24OH4e=2H2OC总反应方程式为2H2O2=2H2OD氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源7据报道,锌电池可能将会取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染。其电池反应为2ZnO2=2ZnO,原料为锌粒、电解液和空气。则下列叙述正确的是()A锌为正极,空气进入负极反应B负极反应为Zn2e=Zn2C正极发生氧化反应D电解液为强酸8人造地球卫星用到的一种高能电池银锌蓄电池,
4、它在放电时的电极反应为Zn2OH2e=ZnOH2O,Ag2OH2O2e=2Ag2OH,据此判断下列说法正确的是()AAg2O是负极,被氧化BAg2O是正极,被氧化C原电池工作时,负极附近溶液的pH升高D原电池工作时,正极附近溶液的pH升高9某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H,其基本结构见下图,电池总反应可表示为2H2O2=2H2O,下列有关说法正确的是()A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为O22H2O4e=4OHC每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2DH由a极通过固体酸电解质传递到b极10可用于电动汽车的铝空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶
5、液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解液时,负极反应为Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极能力提升11以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。下列关于该电池的叙述正确的是()A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为C6H12O66H2O24e=6CO224HC放电过程中,H从正极区向负极区迁移D在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上能生成标准状况下的CO2气
6、体 L12实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:负极:PbSO2e=PbSO4正极:PbO24HSO2e=PbSO42H2O今欲制得Cl2 0.050 mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是()A0.025 mol B0.050 molC0.10 mol D0.20 mol13通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时两种。试回答下列问题:(1)酸式电池的电极反应:负极:_,正极:_;电池总反应:_;电解质溶液pH的变化:_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)碱式电池的电极反应
7、:负极:_,正极:_;电池总反应:_;电解质溶液pH的变化:_(填“变大”、“变小”或“不变”)。14ZnMnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(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”)。(2)若ZnCl2NH4Cl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_(填代号)。ANaOH BZnCFe DNH3H2O拓展探究15LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为4Li2SOCl2=4LiClSSO2。
8、请回答下列问题:(1)电池的负极材料为_,发生的电极反应为_;(2)电池正极发生的电极反应为_;(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是_,反应的化学方程式为_;(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是_。第2课时发展中的化学电源1D2D虽然氯化铵是一种化学肥料,但电池内部还有其他有害物质,如果用作化肥,会污染土壤,进入生物链后,影响人体健康。3C碱性锌锰干电池是一次电池,燃料电池是一种高效且不会污染环境的新型电池,铅蓄电池放电的时候正极材料是PbO2,负极材料是Pb。4C由负极失电子发生
9、氧化反应,正极得电子发生还原反应或根据原电池形成的条件,相对活泼(指金属性)的一极为负极,相对不活泼的一极为正极可判断出选项B正确,A正确;在外电路,电子从负极流向正极,故选项C不正确;长时间连续使用该原电池,由于锌皮慢慢溶解而破损,且MnO2不断吸收H2而生成H2O,糊状物也越来越稀,故其很可能流出腐蚀用电器,选项D正确。5B根据电池反应知放电过程中铅失去电子,因此它是原电池的负极,其电极反应式为PbSO2e=PbSO4,故B项正确;PbO2在放电过程中得到电子被还原,所以它是原电池的正极,因此A、C两项错误;由于原电池放电的过程中消耗硫酸,所以溶液的酸性减弱,故D项错误。6B7BZn与O2
10、反应的电子转移情况为=2ZnO,所以Zn作负极,负极发生氧化反应,Zn2e=Zn2。O2是正极反应物,发生还原反应。若电解液是强酸,电池的化学反应不是2ZnO2=2ZnO,而是Zn2H=Zn2H2。8D发生氧化反应的是负极,发生还原反应的是正极。从电极反应式中元素化合价的升降来看,锌被氧化,作负极,Ag2O被还原,作正极,选项A、B均错误。观察负极的电极反应式,负极上反应时,会消耗负极周围溶液中的OH,溶液碱性减弱,pH降低;观察正极的电极反应式,正极上反应时,会生成OH,正极周围溶液的碱性增强,pH升高,选项C错误,选项D正确。9D10A当电解质溶液显碱性或中性时,该燃料电池的正极发生的反应
11、均为O22H2O4e=4OH,A项是正确的;铝作负极,负极反应应该是铝失去电子变为铝离子,在氢氧化钠的溶液中铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根,因此负极反应为Al4OH3e=AlO2H2O,B项是错误的;该电池在碱性条件下工作时,消耗了碱,反应方程式为4Al3O24OH=4AlO2H2O,溶液的碱性减弱,pH降低,C项是错误的;电池工作时,电子从负极流出来经过外电路流向正极,D项是错误的。11B由于是微生物燃料电池,而微生物在高温下一般不能存活,所以该电池不可能在高温下工作,所以A项错误;放电过程中,H从负极区向正极区迁移,结合O2形成H2O,所以C项错误;消耗1 mol氧气则转移4 mol
12、 e,由C6H12O66H2O24e=6CO224H计算出:转移4 mol e则生成1 mol CO2,即22.4 L,所以D项错误。12C要求得硫酸的量,需首先找出铅蓄电池的总反应。将上述两个电极反应合并可得:PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。而在制取Cl2时,每生成1 mol Cl2,电子转移2 mol,现需要转移电子0.050 mol20.100 mol。由铅蓄电池总反应可知,每转移0.100 mol电子,将消耗0.100 mol 硫酸。13(1)2H24e=4HO24e4H=2H2O2H2O2=2H2O变大(2)2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH2H2O2
13、=2H2O变小解析(1)正极上,O2得电子变为O2,溶液中O2不能单独存在,酸性条件下与H结合生成H2O。负极上,H2失电子变为H,H进入电解质溶液。电池总反应为H2在O2中燃烧的反应,由于有水生成,溶液将逐渐变稀,故pH增大。(2)正极上,O2得电子变为O2,溶液中O2不能单独存在,碱性条件下与H2O分子结合生成OH;负极上,H2失去电子变为H,碱性条件下H不能大量存在,与OH结合生成水。电池总反应也是H2在O2中的燃烧反应。同样,由于有水生成:c(OH)变小,pH变小。14(1)Zn(或锌)正极(2)锌与还原出的铜形成铜锌原电池而加快锌的腐蚀B解析(1)负极是失电子的一极,Zn失电子由负极
14、经外电路流向正极。(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质,所以应选Zn将Cu2置换为单质而除去。15(1)LiLie=Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2(3)出现白雾,有刺激性气味的气体生成SOCl2 H2O=SO2 2HCl(4)因为构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应,且SOCl2也与水反应解析分析反应的化合价变化,可得Li为还原剂 ,SOCl2为氧化剂。(1)负极材料为Li(还原剂),Lie=Li。(2)正极反应式可由总反应减去负极反应式得到:2SOCl24e=4ClSSO2。(3)题中给出有碱液吸收时的产物,则没有碱液而用水吸收时的产物应为SO2和HCl,所以现象应该为出现白雾和有刺激性气味的气体生成。(4)因为构成电池的两个主要成分Li能和氧气、水反应,且SOCl2也与水反应。