1、第二节 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乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200 左右时供电，电池总反应式为C2H5OH3O2=2CO23H2O，电池示意图如图，下列说法正确的是()A电池工作时，质子向电池的负极迁移B电池工作时，电流由b极沿导线流向a极Ca极上发生的电极反应是C2H5OH3H2O12e=2CO212HDb极上发生的电极反应是2H2OO24e=4OH解析：通入乙醇的一极(a
2、极)为负极，发生氧化反应；通入氧气的一极(b极)为正极，发生还原反应。电池工作时，阳离子(质子)向电池的正极迁移，A项不正确；电流方向与电子流向相反，电流由b极沿导线流向a极，B项正确； a极上乙醇应该失电子被氧化，C项不正确；因为电池中使用的是磺酸类质子溶剂，所以电极反应式中不能出现OH，D项不正确。答案：B3LED产品的使用为城市增添色彩，如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是()A该装置将化学能最终转化为电能Ba处通入O2 Cb处为电池正极，发生还原反应D通入O2的电极上发生的电极反应为O24H4e=2H2O解析：LED产品中电能转化为光能，所以该装置的能
3、量转换是化学能为电能最终转化为光能；根据电子由负极移向正极，可判断a为负极，通入H2，发生氧化反应，b为正极，通入氧气，发生还原反应，由于是碱性电解液，电极反应为O22H2O4e=4OH。 答案：C4固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是()A有O2参加反应的电极a为电池的负极B电极b的电极反应式为H22eO2=H2OC电极a的电极反应式为O22H2O4e=4OHD该电池的总反应式为2H2O2=2H2O解析：因为电子从电极b流向电极a，所以电极b为负极，H
4、2在该极发生氧化反应；电极a为正极，O2在该极发生还原反应。由此推断该原电池的负极电极反应式为H22eO2=H2O，正极电极反应式为O22e=O2，则电池总反应式为2H2O2=2H2O。答案：D5(1)根据氧化还原反应2H2O2=2H2O，设计成燃料电池，负极通的气体应是_，正极通的气体应是_。(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。(2)若以H2SO4溶液作电解质溶液，其电极反应式为
5、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)2H24e=4H2H24OH4e=4H2OO24H4e=2H2OO22H2O4e =4OH变大变小(3)2H2OO24e=4OH6已知反应：AsO2I2HAsOI2H2O，现设计如图实验装置，进行下列操作：()向右侧烧杯内逐滴加入浓盐酸，发现电
6、流计指针偏转；()若改向右侧烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现电流计指针与()实验的偏转方向相反。试回答下列问题：(1)两次操作中指针发生偏转的原因是_。(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？试用化学平衡移动原理解释_。(3)()操作过程中C1棒上发生的反应为_。(4)()操作过程中C2棒上发生的反应为_。解析：由于反应AsO2I2HAsOI2H2O是可逆的，也是氧化还原反应。而且满足：不同环境中的两电极(连接)；电解质溶液(电极插入其中，可发生自发的氧化还原反应)；形成闭合回路。因此可构成原电池。当加酸时，c(H)增大，平衡正向移动；C1：2I2e=I2，是负极；C2：AsO2H2e=
7、AsOH2O，是正极。当加碱时，c(OH)增大，平衡向逆反应方向移动；C1：I22e=2I，是正极；C2：AsO2OH2e=AsOH2O，是负极。答案：(1)两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能(2)()加酸，c(H)增大，平衡正向移动，AsO得电子，I失电子，所以C1极是负极，C2极是正极。()加碱，c(OH)增大，平衡逆向移动，AsO失电子，I2得电子，此时C1极是正极，C2极是负极。故化学平衡向不同方向移动，发生不同方向的反应，电子转移方向不同，即电流计指针偏转方向不同(3)2I2e=I2(4)AsO2OH2e=AsOH2O时间：40分钟A级基础巩固1下列关于化学能转化为电能的四种
8、装置的说法正确的是()A电池中锌是正极B电池是一次电池C电池工作时，氢气发生还原反应D电池工作时，电子由锌通过导线流向碳棒解析：电池中锌是负极，铜是正极，A错误；电池为铅蓄电池，属于二次电池，B错误；电池为氢氧燃料电池，H2在负极失去电子发生氧化反应，C错误；电池为锌锰干电池，锌为负极，碳棒为正极，电子由负极沿导线流向正极，D正确。答案：D2一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。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。则下列说法正确的是()A通CO的一极是电池的正极B负极发生的电极反应是O22CO24e=
9、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，负极的电池反应为2CO2CO4e=4CO2，正极的电极反应为O22CO24e=2CO。答案：C3铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是()A电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB电池放电时，负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2C电池充电过程中，阴极附近溶液pH降低D电池充电时，阳极
10、反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O解析：因为放电时的反应中有氢氧化物生成，故电解质溶液是碱性溶液，因为铁的化合价升高，镍的化合价降低，故铁是负极，氧化镍是正极，故A和B均正确；充电时的阴极反应为Fe(OH)22e=Fe2OH，故此时阴极附近的pH增大，故C错误；根据所给的放电时的电池反应可推知D正确。答案：C4生产铅蓄电池时，在两极板上的铅锑合金栅架上均匀涂上膏状的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错误的是 ()A需要定期补充硫酸B放电时Pb是负极，PbO2是正极C放电时负极上发生的反应是P
11、b2eSO=PbSO4D放电时电解质溶液的密度减小解析：由电池反应式可知，不需要定期补充硫酸，A项错误；铅蓄电池放电时，相当于原电池，则发生氧化反应的电极是负极，发生还原反应的电极是正极，所以Pb是负极，PbO2是正极，B项正确；放电时，负极上铅失去电子生成Pb2，Pb2与溶液中的SO结合生成PbSO4，电极反应式为PbSO2e=PbSO4，C项正确；放电时，H2SO4被消耗，溶液中H2SO4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也减小，D项正确。答案：A5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=Fe2O
12、35H2OC该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D电池工作时OH向正极迁移解析：A项，根据化合价升降判断，Zn化合价只能上升，故为负极材料，K2FeO4为正极材料，正确；B项，KOH溶液为电解质溶液，则正极反应式为2FeO6e8H2O=2Fe(OH)310OH，错误；C项，该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，错误；D项，电池工作时OH向负极迁移，错误。答案：A6美国海军海底战事中心与麻省理工学院共同研制成功的用于潜航器的镁过氧化氢燃料电池系统。其工作原理如图所示。以下说法错误的是()A电池的负极反应为Mg2e=Mg2B电池工作时，H向负极移动C电池工作一段时间后，溶液的pH增大D电池总反应式是M
13、gH2O22H=Mg22H2O解析：MgH2O2燃料电池中Mg作负极：Mg2e=Mg2，Pt作正极：H2O22H2e=2H2O，总反应式为MgH2O22H=Mg22H2O，消耗H，使c(H)减小，pH增大，且H移向正极。答案：BB级能力提升7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
14、电池放电过程中将化学能转化为电能，即反应物总能量大于生成物总能量。(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8一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式：_。(2)此电池的正极发生的电极反应式
15、：_，负极发生的电极反应式：_。(3)电解液中H向_极移动，向外电路释放电子的电极是_。(4)使用该燃料电池的另一个好处是_。解析：(1)燃料电池的电池反应为燃料的氧化反应，在酸性条件下生成的CO2不与H2SO4反应，故电池反应为2CH3OH3O2=2CO24H2O。(2)电池的正极O2得电子，由于是酸性环境，所以会生成H2O，用电池反应减去正极反应即可得出负极的电极反应式。(3)H移向正极，在正极生成水。(4)产物是CO2和H2O，不会对环境造成污染。答案：(1)2CH3OH3O2=2CO24H2O (2)3O212H12e=6H2O 2CH3OH2H2O12e=2CO212H(3)正负极 (4)对环境无污染