1、课时作业18原电池化学电源一、选择题1在超市里经常会看到一种外壳为纸层包装的电池，印有如图所示的文字。下列有关说法错误的是()A该电池是一次电池B该电池工作时，电子由负极通过外电路流入正极C该电池含有的金属元素中毒性最大的是HgD该电池工作时，外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减少3.25g2控制适合的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是()A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极3普通锌锰干电
2、池的简图如图所示。该电池工作时的总反应为Zn2NH2MnO2=Zn(NH3)22Mn2O3H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是()A当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原B电池负极反应式为2MnO22NH2e=Mn2O32NH3H2OC原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极D外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小6.5g4电化学在日常生活中用途广泛，下图是镁次氯酸钠燃料电池，电池总反应为：MgClOH2O=ClMg(OH)2，下列说法不正确的是()A惰性电极上发生氧化反应B镁电极是该电池的负极C正极反应式为ClOH2O2e=Cl2OHD进料口加入NaClO溶液
3、，出口为NaCl溶液5普通水泥在固化过程中自由水分子减少，并产生Ca(OH)2，溶液呈碱性。根据这一特点，科学家发明了电动势(E)法测水泥初凝时间，此法原理如图所示。反应总方程式为：2CuAg2O=Cu2O2Ag。下列有关说法不正确的是()A工业上制备水泥的原料有黏土、石灰石、石膏B测量原理装置图中Ag2O/Ag极发生还原反应C负极的电极反应式为2CuH2O2e=Cu2O2HD在水泥固化过程中，自由水分子减少，溶液中各离子浓度的变化导致电动势变化6利用碳纳米管能够吸附氢气，设计一种新型二次电池，其装置如图所示。关于该电池的叙述不正确的是()A电池放电时K移向正极B电池放电时负极反应为：H22e
4、2OH=2H2OC电池充电时镍电极上NiOOH转化为Ni(OH)2D电池充电时碳纳米管电极与电源的负极相连7电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图。下列说法不正确的是()AO2在电极b上发生还原反应B溶液中OH向电极a移动C反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为45D负极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2O8表面介导电池(SMCS)是一种新型充电电池，可使电动汽车的充电时间仅需几分钟，该电池的电极材料为金属锂和氧化石墨烯。下列有关说法中不正确的是()A放电时，氧化石墨烯作正极B放电时，负极电极反应式为Lie=LiC充电时，该电池是将电能转化为化学能D充电时
5、，电解质溶液中的Li从阴极迁移到阳极9已知：锂离子电池的总反应为：LixCLi1xCoO2CLiCoO2；锂硫电池的总反应为：2LiSLi2S。有关上述两种电池说法正确的是()A锂离子电池放电时，Li向负极迁移B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能量相同D如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电10如图为利用电化学方法处理有机废水的原理示意图。下列说法正确的是()Aa、b极不能使用同种电极材料B工作时，a极的电势低于b极的电势C工作一段时间之后，a极区溶液的pH增大Db极的电极反应式为：CH3COO4H2O8e=2HCO9H112016年评出的十大创新技术之一是碳呼吸电池，电池原
6、理如图所示，则下列有关说法正确的是()A该装置将电能转变为化学能B正极的电极反应为C2O2e=2CO2C每生成1molAl2(C2O4)3，有6mol电子流过负载D随着反应进行，草酸盐浓度不断变小12金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度。它无电时也无需充电，只需更换其中的某些材料即可，其工作示意图如图，下列说法正确的是()A放电时，空气极为负极B放电时，电池反应为4LiO2=2Li2OC有机电解液可以是乙醇等无水有机物D在更换锂电极的同时，要更换水性电解液13一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是()Aa电极发生还原反应BH由右室通过质子交换膜进入左室C
7、b电极上的电极反应式为2NO10e12H=N26H2OD电池工作时，电流由a电极沿导线流向b电极二、非选择题14(1)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，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：外电路的电流方向是由_极流向_极(填字母)。电池正极反应式为_。是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？_(填“是”或“否”)，原因是_。(2)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如图所示。a电极的电极反应式是_。一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因是_。课时作业18原
8、电池化学电源1解析：电池工作时，锌失去电子，电极反应式为Zn2e=Zn2所以外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上应减少6.5g，所以D项错误。答案：D2解析：由图示结合原电池原理分析可知，Fe3得电子变成Fe2被还原，I失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流计读数为零时Fe3得电子速率等于Fe2失电子速率，反应达到平衡状态，C正确；D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe32I2Fe2I2向左移动，I2被还原为I，乙中石墨为正极，D不正确。答案：D3解析：普通锌锰干电池是一次电池，不能充电复原，A项错误；根据原电池工作原理，负极失电子，B项错误；由负极的电极反应式可知，每通过0
9、.1mol电子，消耗锌的质量是65gmol13.25g，D项错误。答案：C4解析：由总反应可知镁发生氧化反应，“负氧正还原”，镁为负极，惰性电极上发生还原反应，A项错误，B项正确；负极反应为：Mg2e2OH=Mg(OH)2，正极反应为：ClO2eH2O=Cl2OH，C、D项正确。答案：A5解析：工业上制备普通水泥的原料有石灰石、黏土、石膏，故A项正确；根据电池反应式2CuAg2O=Cu2O2Ag知，Ag2O/Ag极作正极，正极上Ag2O得电子，发生还原反应，故B项正确；根据电池反应式2CuAg2O=Cu2O2Ag知，铜失电子作负极，负极上的电极反应式为：2Cu2OH2e=Cu2OH2O，C项错
10、误；水泥固化过程中，自由水分子减少，导致溶液中各离子浓度发生变化，从而引起电动势变化，故D项正确。答案：C6解析：原电池放电时，阳离子向正极移动，A项正确；该电池中H2在负极上失电子，发生氧化反应，因电解质溶液为碱性溶液，故OH参与反应，B项正确；放电时，正极(镍电极)上发生化合价降低的还原反应，即由NiOOH转化为Ni(OH)2，充电时正好相反，由Ni(OH)2转化为NiOOH，C项错误；充电时，该新型二次电池在外加电流的作用下，碳纳米管电极上发生还原反应，故碳钠米管电极作阴极，与电源负极相连，D项正确。答案：C7解析：构成的原电池中，通入氧气的电极是正极，发生还原反应，A正确；溶液中阴离子
11、氢氧根离子移向负极a极，B正确；1molNH3反应生成氮气转移3mol电子，1molO2反应转移4mol电子，根据电子守恒，消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:3，C错误；负极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2O，D正确。答案：C8解析：放电时相当于原电池，锂是活泼金属，因此放电时锂作负极，氧化石墨烯作正极，A正确；放电时，Li是负极，负极电极反应式为Lie=Li，B正确；充电时相当于电解池，因此充电时，该电池是将电能转化为化学能，C正确；电解池中阳离子向阴极移动，所以充电时，电解质溶液中的Li从阳极迁移到阴极，D错误。答案：D9解析：锂离子电池放电时Li(阳离子)向正极迁移，A项
12、错误；锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应，则充电时，锂电极发生还原反应，B项正确；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，二者的比能量不同，C项错误；充电时原电池的负极与电解池的阴极相连，故应为C与Li相连，D项错误。答案：B10解析：根据图示：工作时，b极上CH3COOHCO，碳原子从0价升至4价，b极是原电池的负极，则a极是电池的正极。a、b极上发生的反应为电解质溶液的变化，电极材料可同可异，A项错误；a极(正极)的电势高于b极(负极)的电势，B项错误；a极(正极)电极反应式为Cl，正极每得到2mol电子时，为使溶液保持电中性，必须有2molH通过
13、质子交换膜进入a极溶液，同时电极反应消耗1molH，故工作一段时间之后，a极区溶液中H浓度增大，pH减小，C项错误；据图中物质转化，考虑到质量守恒和电荷守恒关系，b极(负极)反应为CH3COO4H2O8e=2HCO9H，D项正确。答案：D11解析：A项，该装置属于原电池，将化学能转化为电能，错误；B项，原电池正极上发生得电子的还原反应，结合电池原理图可得正极反应式为：2CO22e=C2O，错误；C项，每生成1molAl2(C2O4)3，负极有2molAl失去电子，共失去6mol电子，所以有6mol电子流过负载，正确；D项，根据正负极反应情况可得电池总反应为2Al6CO2=Al2(C2O4)3，
14、所以反应过程中不消耗草酸盐，错误。答案：C12解析：A.放电时，Li极为负极，错误；B.放电时，电池反应为4LiO22H2O=4LiOH，错误；C.因为有锂存在，就不能用乙醇，锂和乙醇反应，错误；D.水性电解液中有沉淀生成，所以在更换锂电极的同时，要更换水性电解液，正确，所以选D。答案：D13解析：在a电极苯酚生成CO2，被氧化，A项错误；阳离子向正极移动，即H向b电极移动，B项错误；b电极为正极，NO得到电子生成N2，电极反应式为2NO10e12H=N26H2O，C项正确；a电极是负极，b电极是正极，电池工作时，电流由b电极沿导线流向a电极，D项错误。答案：C14解析：(1)结合所给装置图以
15、及原电池反应原理，可知Li作负极材料，MnO2作正极材料，所以电子流向是从ab，那么电流方向则是ba。根据题目中的信息“电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2”，所以正极的电极反应式为MnO2eLi=LiMnO2。因为负极的电极材料Li是活泼的金属，能够与水发生反应，故不能用水代替电池中的混合有机溶剂。(2)a电极是通入NH3的电极，失去电子，发生氧化反应，所以该电极作负极，电极反应式是2NH36e6OH=N26H2O；一段时间后，需向装置中补充KOH，是由于发生4NH33O2=2N26H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH。答案：(1)baMnO2eLi=LiMnO2否电极材料Li是活泼金属，能与水反应(2)2NH36e6OH=N26H2O由于发生4NH33O2=2N26H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以要补充KOH