1、第2课时化学电源课时跟踪检测基础达标对点练知识点一:几种常见电池1下列有关电池的叙述正确的是()A水果电池是高效环保的家用电池B锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄C锌锰干电池碳棒是负极,锌片是正极D锌锰干电池是一种常用的二次电池解析:水果电池对环境无污染,所以是环保电池,但水果价格较贵,且水果的利用率不高,所以水果电池不是高效的家用电池,故A错误;锌锰干电池负极上金属锌失电子而使金属质量逐渐减小,故B正确;锌锰干电池中锌作负极,碳棒作正极,故C错误;锌锰干电池是一种常用的一次电池,故D错误,故选B。答案:B2下列叙述正确的是()A不能自发进行的氧化还原反应,通过原电池的装置均可实现B充电电
2、池又称二次电池,其充电时的反应是放电时的反应逆向进行C镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵D燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,其能量利用率可达100%解析:不能自发进行的氧化还原反应,通过原电池的装置不能实现,A错误;充电电池又称二次电池,其充电时的反应是放电时的反应逆向进行,B正确;镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是重金属污染,C错误;燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,其能量利用率不可能达100%,D错误,答案选B。答案:B3下列有关电池的叙述正确的是()A手机上用的锂电池属于一次电池B锌锰干电池中,为了延长电池寿命,可将NH4Cl换成KOHC甲烷燃料电池工作
3、时甲烷在负极被还原D太阳能电池的主要材料为二氧化硅解析:锂电池是二次电池不是一次电池,故A错误;NH4Cl是强酸弱碱盐水解呈酸性,金属材料在碱性电解质中稳定,NH4Cl换成KOH电池使用寿命更长,故B正确;甲烷燃料电池工作时甲烷在负极被氧化,故C错误;太阳能电池的主要材料为硅,故D错误,故选B。答案:B4已知铅蓄电池充放电的总反应为PbPbO22H2SO42H2O2PbSO4,下列关于铅蓄电池的说法正确的是()A在放电时,两极质量均增加B在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小C在放电时,负极发生的反应是Pb2eSO=PbSO4D在放电时,正极发生的反应是PbSO42e=PbSO解析:在放电时,负极
4、发生的反应是Pb2eSO=PbSO4,故C错误;在放电时,正极发生的反应是PbO2SO4H2e=PbSO42H2O,故D错误;在放电时,负极:PbPbSO4,正极:PbO2PbSO4,两极质量均增加,故A正确;在充电时,总反应为2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4,电池中硫酸的浓度不断变大,故B错误。故选A。答案:A5银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为2AgZn(OH)2Ag2OZnH2O。在此电池放电时,负极上发生反应的物质是()AAg BZn(OH)2CAg2O DZn解析:从化合价变化情况来看,放电时Zn从0价变为2价发生氧化反应,所以放电时Zn作
5、负极,D正确。答案:D6镁锰干电池的电化学反应式为Mg2MnO2H2O=Mg(OH)2Mn2O3。下列说法不正确的是()A反应后正极和负极附近溶液的pH均升高B可以选择碱性溶液作为电解质C镁为负极,发生氧化反应D正极的电极反应为2MnO2H2O2e=Mn2O32OH解析:根据总反应式可知,Mg为负极,发生氧化反应,电极反应为Mg2OH2e=Mg(OH)2,反应消耗OH,负极附近溶液的pH降低,A错,C正确;MnO2在正极上发生反应,电极反应为2MnO2H2O2e=Mn2O32OH,D正确;电极反应中均有OH参与反应,故可以选择碱性溶液作为电解质,B正确。答案:A知识点二:燃料电池7下列有关电池
6、的说法错误的是()A燃料电池的能量转化率超过80%,远高于普通燃烧过程的能量转化率B燃料电池需要通过燃烧实现发电C燃料电池废弃物排放少,运行噪音低,被誉为绿色发电站D废弃电池中的重金属和酸碱等物质严重污染环境,应回收利用,即可节约资源,又可保护环境解析:燃料电池的能量转化率远高于普通燃烧过程的能量转化率,故A正确;燃料电池是直接将化学能转化为电能,不需要燃烧,故B错误;氢气、甲烷、一氧化碳都具有可燃性,燃烧时都放出大量的热,因此都可以做燃料,它们都能使化学能转化为电能,产物为二氧化碳和水,无污染,被称为“21世纪的绿色发电站”,故C正确;电池中的重金属盐和电解质都可污染环境,不能随意丢弃,应集
7、中回收,故D正确,答案为B。答案:B8氢氧燃料电池是一种化学电源,如图所示,以石墨为电极,两极分别通入氢气和氧气,KOH溶液为电解质溶液,下列说法不正确的是()A在电池反应中每转移2 mol电子,正极消耗O2的体积为11.2 LBb极的电极反应式为O22H2O4e=4OHC工作一段时间后,电解质溶液碱性减弱D该装置将化学能转化为电能解析:在电池反应中每转移2 mol电子,正极消耗O2的体积在标准状况下为11.2 L,故A错误;b极上氧气得电子生成氢氧根离子,电极反应式为O22H2O4e=4OH,故B正确;该电池的总反应是氢气与氧气反应生成水,溶液的体积增大,氢氧根离子浓度减小,则电解质溶液碱性
8、减弱,故C正确;原电池是将化学能转化为电能的装置,故D正确,答案为A。答案:A9可用于电动汽车的铝空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质时,正极反应式都为O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解质时,负极反应式为Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解质时,电池在工作过程中电解质的酸、碱性保持不变D电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极解析:铝空气燃料电池,O2在正极上反应,故以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质时,正极反应式都为O22H2O4e=4OH,A正确;以Na
9、OH溶液为电解质时,负极反应为Al4OH3e=AlO2H2O,电池总反应为4Al3O24OH=4AlO2H2O,电池在工作过程中消耗OH,电解质的碱性减弱,B、C错;电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,D错。答案:A10近来,科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC),它用磺酸类质子作溶剂,在200 左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为:C2H5OH3O2=2CO23H2O。下列说法不正确的是()AC2H5OH在电池的负极上参加反应B1 mol乙醇被氧化转移6 mol电子C在外电路中电子由负极沿导线流向正极D电池正极得电子的物质是O2解析:C2H5OH在
10、电池的负极上参加反应,A正确,根据电池总反应可知C2H5OH12e,故1 mol乙醇被氧化转移12 mol电子,B错;在外电路中电子由负极沿导线流向正极,C正确;电池中O2在正极上得电子,D正确。答案:B112008年北京奥运会出现了中国自己生产的燃料电池汽车,作为马拉松领跑车和电视拍摄车,该车装着“绿色心脏”质子交换膜燃料电池,其工作原理如图所示。试回答:(1)通入氧气的电极发生_(填“氧化”或“还原”)反应,通入氢气的电极为_(填“正”“负”“阴”或“阳”)极。(2)电池工作时,正极的电极反应式为_。(3)在质子交换膜两侧,质子的运动方向是_(填序号)。a从左往右 b从右往左解析:(1)该
11、燃料电池的总反应为2H2O2=2H2O,通O2的电极为正极,发生还原反应,通H2的电极为负极,发生氧化反应。(2)负极电极反应式为2H24e=4H,正极电极反应式为O24e4H=2H2O。(3)在原电池中阳离子向正极移动,所以H向右移动。答案:(1)还原负(2)O24H4e=2H2O(3)a能力提升速达标1(2019全国卷)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2/MV在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法错误的是()A相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B阴极区,在氢化酶作用下发生反应H22MV2=2H2MVC正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应
12、生成NH3D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动解析:相比现有工业合成氨,该方法选用酶作催化剂,条件温和,同时利用MV和MV2的相互转化,化学能转化为电能,故可提供电能,A正确;左室为负极区,MV在负极失电子发生氧化反应生成MV2,电极反应式为MVe=MV2,放电生成的MV2在氢化酶的作用下与H2反应生成H和MV,反应的方程式为H22MV2=2H2MV,B错误;右室为正极区,MV2在正极得电子发生还原反应生成MV,电极反应式为MV2e=MV,放电生成的MV与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2,C正确;电池工作时,氢离子(即质子)通过交换膜由负极向正极移动,D正确。答案:B2全固
13、态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列说法错误的是()A电池工作时,正极可发生反应:2Li2S62Li2e=3Li2S4B电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 gC石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多解析:原电池工作时,正极发生一系列得电子的还原反应,即Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2,其中可能有2Li2S62Li2e=3Li2S4,A项正确;该电池工作时,每转移0.02 mol电子,负极有0.02 mol Li
14、(质量为0.14 g)被氧化为Li,则负极质量减少0.14 g,B项正确;石墨烯能导电,用石墨烯作电极,可提高电极a的导电性,C项正确;充电过程中,Li2S2的量逐渐减少,当电池充满电时,相当于达到平衡状态,电池中Li2S2的量趋于不变,故不是电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多,D项错误。答案:D3(多选)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=Fe2O35H2OC该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D电池工作时OH向负极迁移解析:根据题意可知,该电池Zn作负极,K2FeO4为正极材料,A正确;
15、正极反应式为2FeO8H2O6e=2Fe(OH)310OH,B错;该电池放电过程中电解质浓度减小,C错;电池工作时,阴离子OH向负极迁移,D正确。答案:AD4LiSOCl2电池可用于心脏起搏器,该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为4Li2SOCl2=4LiClSSO2,请回答下列问题:(1)电池的负极材料为_,发生的电极反应式为_。(2)电池正极发生的电极反应式为_。(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如把少量水滴到SOCl2中,实验现象是_,反应的化学方程式为_。(4)组装该电池必须在无
16、水、无氧的条件下进行,原因是_。解析:分析元素化合价的变化,可得Li为还原剂,SOCl2为氧化剂。(1)负极材料为Li(还原剂),Lie=Li。(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到2SOCl24e=4ClSSO2。(3)题中给出有碱液吸收时的产物,则没有碱液吸收的产物应为SO2和HCl,所以现象应该为出现白雾和有刺激性气体生成。(4)因为形成原电池的成分Li能和氧气、水反应,且SOCl2也与水反应。答案:(1)锂Lie=Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2(3)出现白雾,有刺激性气体生成SOCl2H2O=SO22HCl(4)锂是活泼金属,易与H2O、O2反应;SOCl2也可与水反应