1、专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化第2课时化学电源课时跟踪检测基础达标对点练知识点一：几种常见电池1下列有关电池的叙述正确的是()A水果电池是高效环保的家用电池B锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄C锌锰干电池碳棒是负极，锌片是正极D锌锰干电池是一种常用的二次电池解析：水果电池对环境无污染，所以是环保电池，但水果价格较贵，且水果的利用率不高，所以水果电池不是高效的家用电池，故A错误；锌锰干电池负极上金属锌失电子而使金属质量逐渐减小，故B正确；锌锰干电池中锌作负极，碳棒作正极，故C错误；锌锰干电池是一种常用的一次电池，故D错误，故选B。答案：B2下列叙述正确的是()A不能自发进
2、行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现B充电电池又称二次电池，其充电时的反应是放电时的反应逆向进行C镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限，价格昂贵D燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，其能量利用率可达100%解析：不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置不能实现，A错误；充电电池又称二次电池，其充电时的反应是放电时的反应逆向进行，B正确；镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是重金属污染，C错误；燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，其能量利用率不可能达100%，D错误，答案选B。答案：B3下列有关电池的叙述正确的是()A手机上用的锂电池属于一次电池B锌锰干电池中，为了延长电
3、池寿命，可将NH4Cl换成KOHC甲烷燃料电池工作时甲烷在负极被还原D太阳能电池的主要材料为二氧化硅解析：锂电池是二次电池不是一次电池，故A错误；NH4Cl是强酸弱碱盐水解呈酸性，金属材料在碱性电解质中稳定，NH4Cl换成KOH电池使用寿命更长，故B正确；甲烷燃料电池工作时甲烷在负极被氧化，故C错误；太阳能电池的主要材料为硅，故D错误，故选B。答案：B4已知铅蓄电池充放电的总反应为PbPbO22H2SO42H2O2PbSO4，下列关于铅蓄电池的说法正确的是()A在放电时，两极质量均增加B在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小C在放电时，负极发生的反应是Pb2eSO=PbSO4D在放电时，正极发生的
4、反应是PbSO42e=PbSO解析：在放电时，负极发生的反应是Pb2eSO=PbSO4，故C错误；在放电时，正极发生的反应是PbO2SO4H2e=PbSO42H2O，故D错误；在放电时，负极：PbPbSO4，正极：PbO2PbSO4，两极质量均增加，故A正确；在充电时，总反应为2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4，电池中硫酸的浓度不断变大，故B错误。故选A。答案：A5银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2AgZn(OH)2Ag2OZnH2O。在此电池放电时，负极上发生反应的物质是()AAg BZn(OH)2CAg2O DZn解析：从化合价变化情况来看，放电
5、时Zn从0价变为2价发生氧化反应，所以放电时Zn作负极，D正确。答案：D6镁锰干电池的电化学反应式为Mg2MnO2H2O=Mg(OH)2Mn2O3。下列说法不正确的是()A反应后正极和负极附近溶液的pH均升高B可以选择碱性溶液作为电解质C镁为负极，发生氧化反应D正极的电极反应为2MnO2H2O2e=Mn2O32OH解析：根据总反应式可知，Mg为负极，发生氧化反应，电极反应为Mg2OH2e=Mg(OH)2，反应消耗OH，负极附近溶液的pH降低，A错，C正确；MnO2在正极上发生反应，电极反应为2MnO2H2O2e=Mn2O32OH，D正确；电极反应中均有OH参与反应，故可以选择碱性溶液作为电解质
6、，B正确。答案：A知识点二：燃料电池7下列有关电池的说法错误的是()A燃料电池的能量转化率超过80%，远高于普通燃烧过程的能量转化率B燃料电池需要通过燃烧实现发电C燃料电池废弃物排放少，运行噪音低，被誉为绿色发电站D废弃电池中的重金属和酸碱等物质严重污染环境，应回收利用，即可节约资源，又可保护环境解析：燃料电池的能量转化率远高于普通燃烧过程的能量转化率，故A正确；燃料电池是直接将化学能转化为电能，不需要燃烧，故B错误；氢气、甲烷、一氧化碳都具有可燃性，燃烧时都放出大量的热，因此都可以做燃料，它们都能使化学能转化为电能，产物为二氧化碳和水，无污染，被称为“21世纪的绿色发电站”，故C正确；电池中
7、的重金属盐和电解质都可污染环境，不能随意丢弃，应集中回收，故D正确，答案为B。答案：B8氢氧燃料电池是一种化学电源，如图所示，以石墨为电极，两极分别通入氢气和氧气，KOH溶液为电解质溶液，下列说法不正确的是()A在电池反应中每转移2 mol电子，正极消耗O2的体积为11.2 LBb极的电极反应式为O22H2O4e=4OHC工作一段时间后，电解质溶液碱性减弱D该装置将化学能转化为电能解析：在电池反应中每转移2 mol电子，正极消耗O2的体积在标准状况下为11.2 L，故A错误；b极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O22H2O4e=4OH，故B正确；该电池的总反应是氢气与氧气反应生成水，溶
8、液的体积增大，氢氧根离子浓度减小，则电解质溶液碱性减弱，故C正确；原电池是将化学能转化为电能的装置，故D正确，答案为A。答案：A9可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质，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溶液为电解质时，正极反应式都为O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解质时，负极反应式为Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解质时，电池在工作过程中电解质的酸、碱性保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极解析：铝空气燃料电池，O2在正极上反应，故以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质时，正极
9、反应式都为O22H2O4e=4OH，A正确；以NaOH溶液为电解质时，负极反应为Al4OH3e=AlO2H2O，电池总反应为4Al3O24OH=4AlO2H2O，电池在工作过程中消耗OH，电解质的碱性减弱，B、C错；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，D错。答案：A10近来，科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC)，它用磺酸类质子作溶剂，在200 左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为：C2H5OH3O2=2CO23H2O。下列说法不正确的是()AC2H5OH在电池的负极上参加反应B1 mol乙醇被氧化转移6 mol电子C在外电路中电子由负极沿导线流向正
10、极D电池正极得电子的物质是O2解析：C2H5OH在电池的负极上参加反应，A正确，根据电池总反应可知C2H5OH12e，故1 mol乙醇被氧化转移12 mol电子，B错；在外电路中电子由负极沿导线流向正极，C正确；电池中O2在正极上得电子，D正确。答案：B112008年北京奥运会出现了中国自己生产的燃料电池汽车，作为马拉松领跑车和电视拍摄车，该车装着“绿色心脏”质子交换膜燃料电池，其工作原理如图所示。试回答：(1)通入氧气的电极发生_(填“氧化”或“还原”)反应，通入氢气的电极为_(填“正”“负”“阴”或“阳”)极。(2)电池工作时，正极的电极反应式为_。(3)在质子交换膜两侧，质子的运动方向是
11、_(填序号)。a从左往右 b从右往左解析：(1)该燃料电池的总反应为2H2O2=2H2O，通O2的电极为正极，发生还原反应，通H2的电极为负极，发生氧化反应。(2)负极电极反应式为2H24e=4H，正极电极反应式为O24e4H=2H2O。(3)在原电池中阳离子向正极移动，所以H向右移动。答案：(1)还原负(2)O24H4e=2H2O(3)a能力提升速达标1(2019全国卷)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2/MV在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误的是()A相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B阴极区，在氢化酶作用下发生反应H22MV2=2
12、H2MVC正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动解析：相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用MV和MV2的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，A正确；左室为负极区，MV在负极失电子发生氧化反应生成MV2，电极反应式为MVe=MV2，放电生成的MV2在氢化酶的作用下与H2反应生成H和MV，反应的方程式为H22MV2=2H2MV，B错误；右室为正极区，MV2在正极得电子发生还原反应生成MV，电极反应式为MV2e=MV，放电生成的MV与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2，C正确；电池工作时，氢离子(即质子)
13、通过交换膜由负极向正极移动，D正确。答案：B2全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列说法错误的是()A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S62Li2e=3Li2S4B电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 gC石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多解析：原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2，其中可能有2Li2S62Li2e=3Li2S4，A项正确；该电池工作时，每转移
14、0.02 mol电子，负极有0.02 mol Li(质量为0.14 g)被氧化为Li，则负极质量减少0.14 g，B项正确；石墨烯能导电，用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，C项正确；充电过程中，Li2S2的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电池中Li2S2的量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多，D项错误。答案：D3(多选)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是()AZn为电池的负极B正极反应式为2FeO10H6e=Fe2O35H2OC该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D电池工作时OH向负极迁移解析：根据题意可知，
15、该电池Zn作负极，K2FeO4为正极材料，A正确；正极反应式为2FeO8H2O6e=2Fe(OH)310OH，B错；该电池放电过程中电解质浓度减小，C错；电池工作时，阴离子OH向负极迁移，D正确。答案：AD4LiSOCl2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，请回答下列问题：(1)电池的负极材料为_，发生的电极反应式为_。(2)电池正极发生的电极反应式为_。(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如把少量水滴到SOCl2中，实验现象是
16、_，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_。解析：分析元素化合价的变化，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式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，则没有碱液吸收的产物应为SO2和HCl，所以现象应该为出现白雾和有刺激性气体生成。(4)因为形成原电池的成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应。答案：(1)锂Lie=Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2(3)出现白雾，有刺激性气体生成SOCl2H2O=SO22HCl(4)锂是活泼金属，易与H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应
