1、第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第2课时发展中的化学电源课后提能层级练1下列化学电池不易造成环境污染的是()A氢氧燃料电池B锌锰电池C镍镉电池 D铅蓄电池解析：选A废旧电池中含有汞、镉、铅等多种重金属离子，极易对环境造成污染，故A正确。2下列有关电池的说法不正确的是()A手机上用的锂离子电池属于二次电池B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D锌锰干电池中，锌电极是负极解析：选B电池中电子由负极沿外电路流向正极，B项电子应从Zn电极流向Cu电极。3下列说法正确的是()A镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池B燃料电池的能量转化率可达100
2、%C化学电池的反应基础是氧化还原反应D锌锰干电池中石墨棒作负极解析：选C碱性锌锰干电池是一次电池，A项错误；燃料电池的能量转化率很高，但能量转化率不会达到100%，B项错误；锌锰干电池中石墨棒作正极，D项错误；只有C项正确。4如右图，锌锰干电池在放电时总反应方程式可表示为Zn2MnO22NH=Zn2Mn2O32NH3H2O。在此电池放电时，负极上发生反应的物质是()AZn B碳和ZnCMnO2 DZn2和NH3答案：A5(2019河南许昌高二检测)可以将反应ZnBr2=ZnBr2设计成蓄电池，下列表示放电时的负极反应的是()AZn2e=Zn2 BBr22e=2BrC2Br2e=Br2 DZn2
3、2e=Zn解析：选A由总反应ZnBr2=ZnBr2，可知负极为Zn，Zn失电子转化为Zn2，电极反应式为Zn2e=Zn2，A项正确。6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发电，电池的负极反应为()AH22OH2e=2H2OBO24H4e=2H2OCH22e=2HDO22H2O4e=4OH解析：选C由题意可知，该电池实际上是氢氧燃料电池，以氧气(空气)为氧化剂与氢气发生氧化还原反应来产生电流，总反应式为2H2O2=2H2O，负极是氢气，发生氧化反应，正极是氧气，发生还原反应；该反应在酸性介质(磷酸为电解质)中进行，所以负极反应为H2
4、2e=2H，正极反应为O24H4e=2H2O，C项正确。7有人设计以铂和锌为电极材料，植入人体做某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体血液中有一定浓度的O2和H2O进行工作。(1)负极材料是_，电极反应为_。(2)正极材料是_，电极反应为_。解析：以铂和锌为电极材料，植入人体做某种心脏病人的心脏起搏器的能源，正极是铂，负极是锌，电解质溶液是人体血液，工作时，负极锌被氧化，正极为血液中的O2得到电子被还原。正极的反应为O22H2O4e=4OH；负极的反应为2Zn4e=2Zn2。答案：(1)锌2Zn4e=2Zn2(2)铂O22H2O4e=4OH8LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极
5、材料分别为锂和碳，电解液是LiAlClxSOCl2，电池的总反应可表示为4Li2SOCl2=4LiClSSO2。已知SOCl2易与水反应。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为_，发生的电极反应为_。(2)电池正极发生的电极反应为_。(3)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_。解析：(1)根据题给总反应方程式，分析反应中化合价变化，Li化合价升高，被氧化，作负极；SOCl2中硫元素化合价降低，被还原，SOCl2在正极发生还原反应。该电池的负极材料为Li，电极反应式为Lie=Li。(2)正极反应可由总反应减去负极反应得到：2SOCl24e=4ClSSO2。(3)因为构成电池的主要成分
6、Li能和O2、水发生反应，且SOCl2也与水反应，故该电池必须在无水、无氧的条件下进行。答案：(1)锂Lie=Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2(3)锂是活泼金属，易与H2O、O2反应，SOCl2也可与水反应9(2019紫金高二月考)碱性锌锰干电池在放电时，电池的总反应方程式可以表示为Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnO(OH)，则此电池放电时，正极(碳棒)上发生反应的物质是()AZn B碳棒CMnO2 DMnO2和H2O解析：选D在反应中Zn元素化合价升高，被氧化，负极电极反应式为Zn2OH2e=Zn(OH)2，Mn元素化合价降低，被还原，正极反应式为2MnO22H2O2e
7、=2MnO(OH)2OH，由此可知正极上参加反应的物质为MnO2和H2O。10(2019大庆阶段检测)如图所示是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是()A上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B锌锰干电池在长时间使用后，锌筒变薄C氢氧燃料电池是将化学能转化为热能，是一种具有应用前景的绿色电源D手机上使用的锂离子电池属于二次电池，是新一代可充电的绿色电池解析：选C这三个装置示意图分别是一次电池、二次电池和燃料电池，A正确；锌锰干电池中较活泼金属锌作负极，失去电子而逐渐消耗，所以长时间使用后，锌筒变薄，B正确；原电池都是将化学能转化为电能的装置，氢氧燃料电池也是如此，C错误；锂离子电
8、池同铅蓄电池一样都属于二次电池，即可多次进行放电、充电，D正确。11.锌空气电池具有蓄电量大、充电循环次数多等优点。下列有关说法错误的是()A电池放电时Zn电极逐渐溶解B石墨为正极C电子由石墨经导线流向Zn片D电池放电时实现了化学能向电能的转化解析：选CA项Zn为负极，碱性条件下被氧化而溶解，正确；B项石墨为正极，正极上O2得电子被还原，正确；C项电子由负极(Zn)经导线流向正极(石墨)，错误；D项电池放电是化学能转化为电能，正确。12. (2019安阳高二检测)燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是()Aa极是负极
9、，该电极上发生氧化反应Bb极反应是O24OH4e=2H2OC总反应方程式为2H2O2=2H2OD氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析：选BA项，a极通H2为负极，电极反应为2H24OH4e=4H2O，发生氧化反应；B项，b极通O2为正极，电极反应为O22H2O4e=4OH；C项，正负极电极反应式相加得总反应为2H2O2=2H2O；D项，氢氧燃料电池的能量高，且产物为水，对环境无污染，故是具有应用前景的绿色电源。13(2019佛山一中期中)锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为LiMnO2=LiMnO2，下列说法正确的
10、是()ALi是负极，电极反应为Lie=LiBLi是正极，电极反应为Lie=LiCLi是负极，电极反应为MnO2e=MnODLi是负极，电极反应为Li2e=Li2解析：选A根据电池总反应可知Li化合价升高，被氧化，锂为该电池负极材料，电极反应式为Lie=Li，正极放电的为MnO2，故A项正确。14据报道，锌电池可能将会取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为2ZnO2=2ZnO，原料为锌粒、电解质溶液和空气。则下列叙述正确的是()A锌为正极，空气进入负极反应B负极反应为Zn2e=Zn2C正极发生氧化反应D电解质溶液为强酸解析：选B由2ZnO24e=2ZnO知：
11、Zn作负极，负极发生氧化反应，Zn2e=Zn2，O2是正极反应物，发生还原反应。若电解质溶液是强酸，电池的化学反应不是2ZnO2=2ZnO，而是Zn2H=Zn2H2。1520世纪70年代研制出的锂电池是一种高能电池，能量密度已达到430 Whkg1，理论值可达到2 520 Whkg1。根据所学知识说明锂电池的以下特点：(1)金属锂在电池中应作_极，该电池具有很大能量密度的原因是_。(2)该电池的电解液特点是_，原因是_。(3)LiI2电池常作心脏起搏器电源，原因是_，其原电池总反应式为_。解析：锂的摩尔质量小，单位质量的锂放电量大。锂作电池的负极，但锂电池的电解质溶液不能是水溶液，因锂能与水反
12、应。答案：(1)负锂的密度小(0.53 gcm3)，是金属中最小的，锂的摩尔质量小，所以单位质量锂的物质的量大，放电量也大(2)非水溶剂锂能与水作用(3)寿命长，密度小、体积小，持续放电时间长2LiI2=2LiI16(2019南昌高二月考).被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池。 下图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。试回答下列问题：(1)燃料电池的优点是_；电解质溶液中的OH移向_(填“负”或“正”)极。(2)写出氢氧燃料电池工作时正极反应式：_。(3)若
13、将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为_。(4)利用该装置可以处理氮的氧化物和NH3 尾气，总反应为6NO2 8NH3=7N212H2O，负极反应式为_。.将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，若该电池中两电极的总质量为80 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为41 g，试计算：(1)产生氢气的体积(标准状况)为_。(2)通过导线的电子数为_(用NA表示)。解析：.(1)因为是氧气和氢气的燃料电池，产物为水，并且氧气和氢气的燃烧放出的热量高，所以燃料电池的优点是能量利用率高，绿色无污染。根据原电池工作原理，在电解质溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向
14、正极移动。(2)正极上是氧气得电子和水生成氢氧根离子，发生还原反应，所以电极反应式为2H2OO24e=4OH。(3)在碱性溶液中，甲烷在负极上失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH410OH8e=CO7H2O；(4)根据反应6NO2 8NH3=7N212H2O可知，NO2为氧化剂，NH3为还原剂，故负极反应式为2NH3 6e 6OH=N26H2O。.(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，锌作负极失电子发生氧化反应；硫酸中的氢离子作氧化剂得电子发生还原反应。若该电池中两电极的总质量为80 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为41 g，质量减少了39 g，根据原电池工作原理知道减少的质量是锌失电子，变成锌离子。根据电子守恒ZnH2产生标准状况下氢气的体积为22.4 Lmol1 13.44 L。(2)通过导线的电子数为2NA1.2NA。答案：.(1)能量利用率高，绿色无污染负(2)2H2OO24e=4OH(3)CH410OH8e=CO7H2O(4)2NH3 6e 6OH=N26H2O.(1)13.44 L(2)1.2NA