1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。四化 学 电 源(30分钟50分)【基础通关】一、选择题(本题包括3小题，每小题5分，共15分)1(2021长沙高二检测)锌、铁、镁、铝、锂等金属都可以用在金属燃料电池中，电池的基本结构如图所示。下列说法正确的是()A.电池工作时，电子沿M电解液电极流动B若M为铝，溶液的pH将不断变大C若M为镁，电池总的化学方程式为2MgO2=2MgOD若M为铁，则负极的电极反应式为Fe2e=Fe2【解析】选D。电子不能通过电解液，A项错误；M为铝时发生的反应为4Al3O26H2O=4A
2、l(OH)3，B项错误；M为镁时发生的反应为2MgO22H2O=2Mg(OH)2，C项错误。【加固训练】氢氧燃料电池已用于航天飞机，它是以铂作电极，H2SO4溶液作离子导体，正极反应为O24H4e=2H2O，负极反应为2H24e=4H。下列叙述不正确的是()A.H2在负极发生氧化反应B燃料电池的能量转化率可达100%C是一种高效、环境友好的发电装置D供电时的总反应为2H2O2=2H2O【解析】选B。氢氧燃料电池中H2在负极发生氧化反应，A项正确；燃料电池中能量转化率较高，但达不到100%，B项错误；燃料电池是一种高效、对环境友好的发电装置，C项正确；结合正极和负极反应式可写出供电时总反应为2H
3、2O2=2H2O，D项正确。2(双选)燃料电池是一种利用能源物质的新形式，比如我们可用熔融的K2CO3作离子导体，惰性材料作电极，一极通CH2=CH2，另一极通O2、CO2。下列说法中不正确的是()A电池的总反应式为CH2=CH23O22CO22H2OB正极发生的电极反应为3O26CO212e=6COC负极发生的电极反应为CH2=CH26CO12e=8CO22H2OD通入乙烯的一极为正极【解析】选A、D。燃料电池中可燃性气体作负极，支持燃烧的物质作正极，D项错误；该燃料电池的总反应式应为CH2=CH23O2=2CO22H2O，反应条件不是点燃，A项错误；正极O2得到电子生成O2，O2与CO2反
4、应生成CO，B项正确；总反应式减去正极反应式即为负极反应式，C项正确。3(2021福建适应性测试)一种新型镁硫二次电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是()A使用碱性电解质水溶液B放电时，正极反应包括3Mg2MgS86e=4MgS2C使用的隔膜是阳离子交换膜D充电时，电子从Mg电极流出【解析】选C。Mg为活泼金属，所以放电时Mg被氧化，Mg电极为负极，聚合物电极为正极。碱性电解质水溶液中负极生成的Mg2会生成Mg(OH)2沉淀，降低电池效率，A错误；放电时为原电池，原电池正极发生得电子的还原反应，包括3Mg2MgS86e =4MgS2，B错误；据图可知Mg2要通过隔膜移向正极参与电极反应，所
5、以使用的隔膜是阳离子交换膜，C正确；放电时Mg电极发生氧化反应，充电时Mg电极得电子发生还原反应，即电子流入Mg电极，D错误。【加固训练】1汽油是一种液体燃料，常用作汽车等机动车的燃料，但科学家制造出一种使用固体离子导体的燃料电池，使汽油的利用效率更高。一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，其中电池的离子导体是掺杂了Y2O3(Y为钇)的ZrO2(Zr为锆)晶体，它在高温下能传导O2。若以丁烷(C4H10)代表汽油，总反应为2C4H1013O2=8CO210H2O。有关该电池的说法错误的是()A该电池负极的电极反应式为C4H1013O226e=4CO25H2OBO2向负极移动C该电池正极的电极
6、反应式为O24e2H2O=4OHD丁烷在放电时发生氧化反应【解析】选C。丁烷失电子，发生氧化反应，电极反应式为C4H1026e13O2=4CO25H2O，故A正确；原电池中，阴离子向负极移动，即O2向负极移动，故B正确；正极上通入空气，氧气得电子发生还原反应，由电解质的性质知，O2得电子被还原为O2，故电极反应式为O24e=2O2，故C错误；丁烷在负极放电时发生氧化反应，故D正确。2利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。该电池工作时，有关说法正确的是()A铝罐将逐渐被腐蚀B炭粒和炭棒上发生的反应
7、为O24e=2O2C炭棒应与玩具电池的负极相连D该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻【解析】选A。由废铝罐和炭棒、食盐水等材料制可用于驱动玩具的电池可知，A、铝作负极，铝罐将逐渐被腐蚀，正确；B、炭棒作正极，炭棒上发生的反应为O24e2H2O=4OH，错误；C、炭棒应与玩具电池的正极相连，错误；D、该电池工作一段时间后炭棒质量不变，错误。二、非选择题(本题包括1小题，共15分)4.(2021泰安高二检测)锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中离子导体LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li通过离子导体迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：(
8、1)外电路的电流方向是由_极流向_极。(填字母)(2)电池正极反应式为_。(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？_(填“是”或“否”)，原因是_。【解析】(1)Li失去电子为负极，MnO2为正极，电流从正极流向负极，即由b流向a。(2)正极反应为MnO2得电子结合Li，生成LiMnO2。(3)Li与水反应，故不可用水代替电池中的混合有机溶剂。答案：(1)ba(2)MnO2eLi=LiMnO2(3)否电极Li是活泼金属，能与水反应【加固训练】(2021常德高二检测)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
9、问题：(1)上述反应式中左边物质的总能量_(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_。【解析】(1)原电池放电过程中将化学能转化为电能，即反应物的总能量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、镉等重金属离子可对环境造成污染。答案：(1)大于(2)CdNiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH(3)防止电池中的镉、镍等重
10、金属对土壤和水源造成污染【能力进阶】一、选择题(本题包括1小题，共5分)5(双选) 利用原电池原理，在室温下从含低浓度铜的酸性废水中回收铜的实验装置如图所示，下列说法错误的是()A.电极1为负极BY为阳离子选择性交换膜C电极2上只有Cu析出D负极的电极反应式： BH8OH8e=B(OH)4H2O【解析】选B、C。由图中可知，1室中BH转变为B(OH)化合价升高发生氧化反应，则电极1为负极，电极方程式为BH8OH8e=B(OH)4H2O ，为了平衡电荷，阳离子流入2室；3室中Cu2及H在正极上得到电子被还原，故电极2为正极，电极方程式为Cu22e=Cu，2H2e=H2，阳离子被消耗，为了平衡电荷
11、，阴离子流入2室，故X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜，故A正确，B错误；电极2上有Cu、H2析出，故C错误；负极的电极反应式：BH8OH8e=B(OH)4H2O，故D正确。【加固训练】(双选)(2020全国卷改编)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)空气电池如图所示，其中在VB2电极发生反应：VB216OH11e=VO2B(OH)4H2O。该电池工作时，下列说法错误的是()A.负载通过0.04 mol电子时，有0.448 L(标准状况)O2参与反应B正极区溶液的pH降低，负极区溶液的pH升高C电池总反应为4VB211O220OH6H2O=8B(OH)4VOD电流由复合碳电极经负载、VB2电极、K
12、OH溶液回到复合碳电极【解析】选A、B。该电池中O2在正极发生的反应为O22H2O4e=4OH ，所以负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L(标准状况)O2参与反应，A错误；根据正负极电极反应式可知使用过程中负极区溶液的pH降低、正极区溶液的pH升高，B错误；根据两极电极反应式可知电池总反应为4VB211O220OH6H2O=8B(OH)4VO，C正确；VB2电极和复合碳电极分别为电池的负极、正极，可知电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极，D正确。二、非选择题(本题包括1小题，共15分)6(2021衡水高二检测)CO与H2反应可制备CH3OH，由CH3OH和O2构成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图。电池总反应为2CH3OH3O2=2CO24H2O，则c电极是_(填“正极”或“负极”)，c电极的电极反应式为_。若外电路中转移2 mol电子，则上述燃料电池所消耗的O2在标准状况下的体积为_L。【解析】根据图中的电子流向知c是负极，此极上甲醇发生氧化反应：CH3OH6eH2O=CO26H，电路中转移2 mol电子时消耗氧气0.5 mol，即标准状况下消耗O2体积为11.2 L。答案：负极CH3OH6eH2O=CO26H11.2关闭Word文档返回原板块