1、课时跟踪检测(十九)化学电源1电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是()A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 2科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池中发电。该电池负极反应为()AH22OH2e=2H2OBO24H4e=2H2OCH22e=2HD2H2OO24e=4OH3纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液。放电时两个电极反应分别为
2、：Zn2OH2e=Zn(OH)2Ag2OH2O2e=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4生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是：2PbSO42H2OPbO2Pb2H2SO4下列对铅蓄电池的说法中错误的是()A需要定期补充硫酸B工作时铅是负极，PbO2是正极C工作时负极上发生的反应是Pb2eSO=PbSO4D工作时电解质溶液的密度减小5锂电池是新型高能电池，它以质量轻、能量高而
3、受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应为：LiMnO2=LiMnO2，下列说法正确的是()A锂是正极，电极反应为：Lie=LiB锂是负极，电极反应为：Lie=LiC锂是负极，电极反应为：MnO2e=MnOD锂是负极，电极反应为：Li2e=Li26氢氧燃料电池以氢气作为还原剂，氧气作为氧化剂，电极为多孔镍，电解质溶液为稀硫酸溶液。以下叙述中：正极反应为：O22H2O4e=4OH负极反应为：2H24e=4H电池工作时正极区酸性减弱，负极区酸性升高电池工作时溶液中的阴离子移向正极正确的组合是()ABC D7科学工作者为心脏病患者设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Zn为电极材料，依
4、靠人体体液中含有的一定浓度的溶解氧、H和Zn2进行工作的。该电池工作时，正极的电极反应式为()AZn2e=Zn2B2H2e=H2C4OH4e=O22H2ODO24H4e=2H2O8双选题一种新型燃料电池，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O2。下列对该项燃料电池说法正确的是()A在熔融电解质中，O2移向正极B电池总反应式是：2C4H1013O2=8CO210H2OC通入空气的一极是正极，电极反应为：O24e=2O2D通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H1026e13O2=4CO25H2O9纽扣电池可用于计算器、电子表
5、等的电源。有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，以KOH溶液为电解质溶液，电池的总反应为ZnAg2O=2AgZnO。关于该电流的叙述不正确的是()A使用时电子由Zn极经外电流流向Ag2O极，Zn是负极B使用时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极，Ag2O是负极C正极的电极反应为Ag2O2eH2O=2Ag2OHDZn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应10燃料电池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转化为电能的装置，电解质溶液通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是()A负极反应式为：CH410OH8e=CO7H2OB正极反应式为：2O24H
6、2O8e=8OHC随着不断放电，电解质溶液碱性不变D甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大11(新课标全国卷节选)锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造如图(a)所示。普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnOOH(1)该电池中，负极材料主要是_，电解质的主要成分是_，正极发生的主要反应是_。(2)与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是_。12镉镍可充电电池在现代生活中有着广泛的应用，它的充、放电反应如下：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2请回答下列问题：(1)上述反应式中左边物质
7、的总能量_ (填“大于”“小于”或“等于”)右边物质的总能量。(2)放电时负极发生反应的物质是_，放电时正极的反应式为_。(3)镉镍废旧电池必须进行回收并集中处理，最主要的原因是_。13科学家预言，燃料电池是21世纪获得电子的重要途径。甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，在硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。试回答以下问题：(1)配平电池放电时发生的化学反应方程式：_CH3OH_O2_CO2_H2O。(2)在硫酸电解液中，CH3OH失去电子，此电池的正极发生的反应是_，负极发生的反应是_。(3)电解液中的H向_极移动，向外电路释放电子的电极是_。(4)比起直接燃烧燃
8、料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先燃料电池的能量转换效率高，其次是_。(5)甲醇燃料电池与氢氧燃料电池相比，其主要缺点是甲醇燃料电池的输出功率较低，但其主要优点是_。答 案1选C锌锰干电池的碳棒为负极，不会被消耗；燃料电池将燃料的化学能转化为电能和部分热能；燃料电池燃料是被氧化的，作负极；太阳能电池的主要材料是硅而非二氧化硅。2选C负极失去电子发生氧化反应，在酸性条件下，氢气失去电子生成H，C正确。3选A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：ZnA
9、g2OH2O=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。4选A铅蓄电池在工作时相当于原电池，Pb是负极，PbO2是正极；在工作时，负极发生的反应是铅失去电子生成Pb2，Pb2与溶液中的SO生成PbSO4沉淀，放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等。在电池制备时，PbSO4的量是一定的，制成膏状的PbSO4，干燥后安装，说明H2SO4不用补充；放电时，H2SO4被消耗，溶液中的H2SO4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。5选B在原电池中负极失去电子，被氧化，因此锂作为负极；锂位于A族，只能生成Li。6选B因为电解质溶液显
10、酸性，所以氧气得到电子变成O2后将与H结合生成水，正极反应为O24H4e=2H2O；由于正极消耗H，导致正极区酸性减弱。而负极上氢气失去电子后变成H，使得酸性增强。在原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极。7选D正极得电子，体液中溶解的氧易得电子而发生反应：O24H4e=H2O，D项正确。8选BC该电池是以丁烷的燃烧设计成的燃料电池，反应总方程式就是丁烷的燃烧方程式。在燃料电池中可燃物一般是还原剂，在电池中的负极上发生反应。首先写出丁烷的燃烧方程式，然后写出O2得电子的电极方程式，总式与正极式相减即得负极方程式。 在原电池中阴离子向负极移动，A错误；在该氧化还原反应中丁烷是燃料，应该在负极上发
11、生氧化反应，D错误；燃料电池电池总反应实质是一个燃烧反应；而正极空气中氧气发生还原反应变为电解质的阴离子，B、C正确。9选B由总方程式可以看出，负极为Zn，正极为Ag2O，使用时电子由负极流向正极，A项正确，B项错误，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，C项正确，D项也正确。10选C负极通入的是CH4，因为电解质溶液显碱性，所以甲烷失去电子后将与OH反应生成水和CO，利用反应前后电荷守恒，配平负极反应方程式：CH410OH8e=CO7H2O，正极反应式为：2O24H2O8e=8OH；总反应为：CH42O22OH=CO3H2O；A、B两项是正确的。由总反应知，随着电池不断放电，电解质溶液碱性变小
12、，C项不正确。根据能量转化的规律，燃烧时产生的热能是不可能全部转化为功的，能量利用率不高，而改造为燃料电池，其能量利用率增大，D项正确。11解析：由普通锌锰电池放电时的总反应可知，Zn作负极，正极上发生还原反应：MnO2NHe=MnOOHNH3。正极上还可发生副反应：2NH2e=2NH3H2。答案：(1)ZnNH4ClMnO2NHe=MnOOHNH3(2)碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高(答对一条即可，其他合理答案也给分)12解析：(1)原电池放电过程中能将化学能转化为电能，即反应物的总能量
13、大于生成物的总能量。(2)根据总反应式可知放电时：负极(Cd)反应式：Cd2OH2e=Cd(OH)2，正极(NiOOH)反应式：2NiOOH2H2O2e=2Ni(OH)22OH。(3)废旧电池中的镍、镉等重金属离子对环境造成污染。答案：(1)大于(2)CdNiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH(3)防止电池中的镉、镍等重金属对土壤和水源造成污染13解析：(1)根据得失电子守恒配平反应方程式，注意CH3OH中的H显1价，O显2价。(2)电极反应的书写应注意电解质溶液，本题给出的是酸性溶液。(3)由电极反应可知，H在正极被消耗，在负极生成，所以H向正极移动。答案：(1)2324(2)O24H4e=2H2OCH3OHH2O6e=CO26H(3)正负(4)对空气无污染(5)甲醇比H2廉价
