1、化学电源1.种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为。下列有关说法正确的是( )A.检测时,电解质溶液中的向负极移动B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气C.电池反应的化学方程式为D.正极上发生的反应为2.电子表和电子计算器的电源通常用微型银-锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应式为Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+ 2Ag,下列说法正确的是( )A.Ag2O是正极,Zn是负极B.Zn是正极,Ag2O是负极C.工作时,电池负极区溶液pH增大D.工作时,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极3.铜锌原电池(如下图)工作时,下列
2、叙述正确的是( )A.正极反应为:B.电池反应为:C.在外电路中,电子从流向ZnD.盐桥中的移向溶液4.目前镍氢电池(NiMH)已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是:已知:下列说法正确的是( )A.NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为B.充电过程中离子从阳极向阴极迁移C.充电过程中阴极的电极反应式:,中的H被M还原D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液5.2016年8月,联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”在江苏如皋落户。用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法中正确
3、的是()A.放电时,甲电极为正极,OH-移向乙电极B.放电时,乙电极反应式为NiOOH+H2O+e- Ni(OH)2+OH-C.充电时,电池的碳电极与直流电源的正极相连D.放电时,化学能完全转化为电能6.如图所示装置,电流计G指针发生偏转,同时A电极逐渐变粗,B电极逐渐变细,C为电解质溶液,则下列表述中正确的是( )A.A是Zn,B是Cu,C为稀H2SO4,电流方向BCAB.A是Cu,B是Zn,C为稀CuSO4,电子流向为ACBC.A是Fe,B是Ag,C为AgNO3溶液,电子流向为BCAD.A是Ag,B是Fe,C为AgNO3溶液,电流方向为ACB7.燃料电池具有能量转化率高、无污染等特点,下图
4、为燃料电池结构示意图。下列说法正确的是( )A. 电极为镁电极B.电池工作时, 向负极移动C.废液的大于溶液的D. 电极上发生的反应为: 8.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压,高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是( )A.放电时负极反应为3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2B.放电时正极反应为2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-C.放电时每转移3mol电子,正极有1mol K2FeO4被氧化D.放电时正极附近溶液的碱性增强9.新型NaB
5、H4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如图。该电池总反应方程式为NaBH4+4H2O2NaBO2+6H2O,下列有关说法中正确的是()A.电池正极区的电极反应为BH4-+8OH-8e-BO2-+6H2OB.电极B为负极,纳米MnO2层的作用是提高原电池的工作效率C.放电过程中,Na+从正极区向负极区迁移D.在电池反应中,每消耗1L 6molL-1 H2O2溶液, 理论上流过电路中的电子数为12NA10.NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示,在使用过程中石墨I电极上反应生成一种氧化物Y,下列有关说法正确的是( )A.石墨I电极为正极,石墨II电极为负极B.Y的化学式可能为NOC
6、.石墨电极的电极反应式为D.石墨电极上发生氧化反应11.电化学气敏传感器可用于监测环境中的含量,其工作原理如图所示,下列说法不正确的是( )A. 在电极上发生还原反应B.反应消耗的与的物质的量之比为4:5C.溶液中向电极移动D.负极的电极反应式为12.将一张滤纸剪成四等份,用铜片、锌片、发光二极管、导线在玻璃片上连接成如图所示的装置,在四张滤纸上滴入稀H2SO4直至全部润湿。下列叙述中正确的是()A.锌片上有气泡,铜片溶解B.Zn片发生还原反应C.电子都是从铜片经外电路流向锌片D.该装置至少有两种形式的能量转换13.铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示,工作原理为Fe3
7、+Cr2+Fe2+Cr3+。下列说法一定正确的是( )A.电池充电时,b极的电极反应式为Cr3+e-=Cr2+B.电池放电时,b极的电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+C.电池放电时,Cl-从b极穿过选择性透过膜移向a极D.电池放电时,电路中每通过0.1mol电子,Fe3+浓度降低0.1molL-114.如图是一个电化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为，回答下列问题： （1）写出图中甲、乙两池的名称：甲池是装置 ，乙池是装置 。（2）写出下列电极的名称：通入的电极名称是 ，B（石墨）电极名称是 。（3）写出下列电极反应式：通入的电极 ；A（Fe）电极 。（4）乙池中反应的化学方程式为 。15
8、.通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,试回答下列问题:1.在酸式介质中,负极反应的物质为_,正极反应的物质为_,酸式电池的电极反应式:_负极:_,正极:_,电解质溶液pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。2.在碱式介质中,碱式电池的电极反应:_负极:_,正极:_,电解质溶液pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。3.氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,下列有关说法中不正确的是()A.太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境C.分别以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同D.分别以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢
9、氧燃料电池的总反应式相同4. 纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池,该电池的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH该电池放电时,负极反应式为_ 放电时每转移3mol电子,正极有_mol K2FeO4被还原。 5. 锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。电池反应式为LinMnO4+xLiLiMnO4,下列有关说法中不正确的是()A.放电时,电池的正极反应式为Li1-xMnO4+xLi+xe- LiMnO4B.放电过程中,石墨没有得失电子C.该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作D.充电时,电池上标有-的电极应与外接电源的
10、负极相连答案以及解析1.答案：C解析：A项,在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故应向正极移动;B项,该电池为酸性环境,则正极反应是,当转移0.4mol电子时消耗0.1mol ,标况下是2.24L;D项,酸性燃料电池的正极反应是。2.答案：A解析：根据总反应式可知,金属锌失去电子发生氧化反应,作该电池的负极,氧化银得到电子发生还原反应,作该电池的正极,A项正确,B项错误.负极区锌离子与氢氧根离子结合,溶液中氢氧根离子浓度减小,则其pH减小,C项错误。该电池工作时,电子由锌极经外电路流向氧化银极,D项错误。3.答案：B解析：铜锌原电池依据反应:设计而成,故B对;正极反应:;负极反应:
11、,A错;外电路中,电子由Zn失去流向铜,C错;整个原电池形成的闭合回路电流方向外电路从Cu到Zn,则内电路中向移动,D错,故选B。4.答案：A解析：镍氢电池中主要以KOH作电解液。充电时，阳极反应：Ni(OH)2+OH- =NiOOH + H2O +e-， 阴极反应：M + H2 O+e-=MH + OH-，总反应：M + Ni (OH)2 =MH + NiOOH;放电时，正极：NiOOH + H2O +e- =Ni(OH)2 + OH-，负极：MH + OH- =M+H2O+e-，总反应：MH + NiOOH =M+Ni(OH)2 ,以上式中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金。A.正
12、极的电极反应式为：NiOOH +H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，故A正确；B.电解时阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以OH-离子从阴极移向阳极.故B错误：C. H2O中的H 得电子，不是被M还原，故C错误；D，不能用氨水做电解质溶液，有氨气时容易发生副反应生成亚硝酸根，故D错误。 故选A。5.答案：B解析：用吸附了 H2的碳纳米管等材料制作的二次电池,碳纳米管作负极,乙电极为正极。放电时,乙电极为正极,OH-移向甲电极 (负极),故A错误;放电时,乙电极是正极,发生还原反应,电极反应式为 NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-,故B正确;充电时,充电器的负极与电池的负极相连
13、,即电池的碳电极与直流电源的负极相连,故C错误;原电池能够提高能量的利用率.但仍不能完全转化,一般会伴有热能放出等,故D错误6.答案：D解析：根据电极现象可以判断,A电极为正极,B电极为负极,电解质溶液必须为相对不活泼金属的盐溶液,这样才能使相对不活泼的金属的离子在正极上得到电子,生成的金属单质附着在A上使A电极变粗.电流方向为ACB,电子流向为BCA,D项符合.7.答案：A解析：由图中向负极移动,那么为负极,故镁作电极,A项正确;电池工作时向正极移动,B项错误; 电极发生的反应为: ,总反应式为,C项、D项错误。8.答案：C解析：放电时,该电池为原电池.根据总反应式可知,锌失去电子作负极,发
14、生氧化反应,生成氢氧化锌,高铁酸根离子得到电子作正极,发生还原反应,生成氢氧化铁,A、B选项正确,放电时每转移3mol电子,正极有1mol K2FeO4被还原,C选项错误。根据正极的电极反应式可知,放电过程中正极附近溶液中氢氧根离子的浓度增大,则其碱性增强,D选项正确;9.答案：D解析：根据图示知,B电极上H2O2得电子生成OH-所以B电极是正极,发生的电极反应为H2O2+2e-2OH-故A、B错误; 根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的原则,放电时,阳离子向负电荷较多的正极移动,阴离子向正电荷较多的负极移动,所以Na+从负极区向正极区迁移,故C错误;在电池反应中,每消耗1L 6molL-
15、1 H2O2溶液,消耗H2O2的物质的量为6mol,根据H2O2+2e-2OH-知,理论上流过电路中的电子数为6mol2NA mol-1=12NA,故D正确10.答案：C解析：解本题的关键是要分析出示意图中的Y。氧气在反应中被还原,所以石墨II电极是正极,石墨I电极是负极,A项不正确。Y是NO2被氧化后的产物,则为N2O5,B项不正确。二氧化氮失去电子化合价升高,熔融电解质NaNO3中的向负极移动,故负极反应式为,C项正确.石墨II电极上发生的是还原反应,D项不正确.11.答案：B解析：A.氧气在极发生还原反应,则极为正极, 极为负极,A对;B.根据得失电子守恒,消耗和的物质的量之比为4:3,
16、B错;C.因为极为负极,则溶液中的阴离子向负极移动,C对;D.负极是氨气发生氧化反应变成氮气,故电极反应式为: ,D对。考点:原电池12.答案：D解析：锌、铜、浠硫酸构成原电池,锌为负极.铜为正极,正极上生成氢气,故A错误;锌为负极,发生氧化反应,故B错误;电子从锌极经外电路流向铜极,故C错误;该装置存在电能与化学能、电能与光能的转化,故D正确。13.答案：A解析：解本题的关键是要知道放电过程为原电池工作原理,充电过程为电解池工作原理,结合原理示意图确定电极反应。放电时负极b发生氧化反应Cr2+-e-=Cr3+充电时该电极发生还原反应Cr3+e-=Cr2+,A项正确.B项错误,放电时阴离子向负
17、极b移动,C项错误:电池放电时,电路中每通过0.1 mol电子,Fe3+的物质的量减少0.1mol,D项错误14.答案：（1）原电池；电解池（2）负极；阳极（3）；（4）解析： （1）图中甲池为原电池，通入甲醇的电极为负极，通人氧气的电极为正极，乙池为电解池，B电极为阳极，溶液中的氢氧根离子在C电极上放电生成氧气，A电极为阴极，银离子在Fe电极上放电生成Ag。（3）甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为；A（Fe）电极为解池的阴极，银离子放电生成Ag，电极反应为（4）乙池是电解池，阳极的电极反应，阴极的电极反应为，电解硝酸银溶液，电解池总反应的化学方程式为。15.答案：
18、1.H2;O2;2H2-4e-4H+;O2+4e-+4H+2H2O;变大2.2H2-4e-+4OH-4H2O;O2+4e-+2H2O4OH-;变小3.C; 4.Zn-2e-+2OH-Zn(OH)215.C解析：1.在酸性氢氧燃料电池中,负极是氢气失电子生成H+,电极反应式为2H2-4e-=4H+;正极是氧气得电子生成OH-,OH-结合H+生成水,电极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,由于正、 负极消耗与生成的氢离子等量,所以H+的总量不变,而总电极反应式为2H2+O2=2H2O,水的质量增加,H+浓度减小,pH变大。2.在碱式介质中,氢气在负极失去电子生成H+,H+结合OH-生成水,电极反
19、应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O;氧气在正极得电子生成OH-,电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-,由于正、 负极生成与消耗的OH-等量,所以OH-的总量不变,而总电极反应式为2H2+O2=2H2O,水的质量增加,OH-浓度减小,pH变小。3.电解水获得H2消耗较多的能量,而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学,A正确;氢氧燃料电池产物H20无污染,能有效保护环境,B正确;以稀H2SO4、K0H溶液为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为H2-2e-2H+、H2 -2e-+ 2OH-2H2O,不相同,C错误;以稀H2SO4、K0H溶液为介质的氢氧燃料电池的总反应
20、式均为2H2+O22H2O,D正确。4.放电时,负极上锌失电子发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2;放电时,正极上1mol K2FeO4 得3mol电子发生还原反应生成1 mol Fe(OH)3,所以每转移3 mol电子,正极有1mol K2FeO4被还原。5.根据电池总反应式可知,放电时Li失去电子,电池负极反应式xLi-xe-xLi,由总反应式减去负极反应式可得正极反应式为Li1-xMnO4+xLi+xe- LiMnO4,A正确;放电过程中,根据总反应式Li1-xMnO4+xLi LiMnO4可判断石墨没有发生电子得失,B正确;Li能与KOH溶液中的H2O反应,导致电池无法正常工作,C错误;充电过程是放电的逆过程,外界电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应,所以标有-的电极应与外接电源的负极相连,D正确: