1、2019-2020学年高中化学苏教版选修4同步测训卷1.2.2化学电源1、如图是锌锰干电池的示意图,该电池放电时总反应方程式可以表示为,则此电池放电时在正极(碳棒)上发生反应的物质是( )A.ZnB.碳C.MnO2和D.Zn2+和NH32、镁-次氯酸盐燃料电池具有比能量高、安全方便等优点,该电池主要的工作原理如图所示,其总反应为Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2+Cl-,关于该电池的叙述错误的是( )A.该电池中正极反应为ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH-B.电池工作时,Mg作负极,发生氧化反应C.此电池可以用稀盐酸作电解质溶液D.电池工作时,正极附近溶液的pH将不断增大3、铁镍蓄
2、电池又称爱迪生电池。放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2。下列有关该电池的说法错误的是( )A.电池的电解液为碱性溶液,负极为FeB.电池放电时,负极反应为Fe+2OH-2e-=Fe(OH)2C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH增大D.电池充电过程中,OH-向阴极迁移4、在等质量的两份铁粉a、b中分別加入过量的稀硫酸,同时向b中加入少量的CuSO4溶液,下列各图表示的是产生H2的体积V(同温同压下测定)与时间t的关系,其中正确的是( )A.B.C.D.5、Al-H2O2电池可用于海上导航。该电池以碱性海水为电解质溶液,用铝和石墨做电极,下列说法不正确的
3、是( )A.Al是该电池的负极B.电子流动方向为负极海水正极C.海水中的Cl-向负极移动D.石墨电极发生的电极反应为H2O2+2e-=2OH-6、Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次电池,电池反应方程式为2AgCl+Mg=Mg2+2Ag+2Cl-。 有关该电池的说法正确的是( )A.Mg为电池的正极B.负极反应式为AgCl+e-=Ag+Cl-C.不能被KCl溶液激活D.可用于海上应急照明供电7、我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的二次电池。将溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:=。下列说法错误的是( )A.放电时,向负极移动B.充电时释放,放
4、电时吸收C.放电时,正极反应为:D.充电时,正极反应为: 8、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)=Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)。下列说法错误的是( )A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应式:2MnO2(s)+2H2O(l)+2e-=2MnOOH(s)+2OH-(aq)C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g9、锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正
5、确的是( )A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡10、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2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4。下列对铅蓄电池的说法中错误的是( )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D.放电时电解质溶液的密度减小11、据报道,某学院基于葡萄糖开发了一种新型燃料电池,以Pt/TiO2为电极,植入人体就可以进行工作,如图
6、是人工模拟此电池的示意图。下列叙述正确的是( )A.电极a上发生还原反应B.电池总反应式为C6H12O6+6O26CO2+6H2OC.两个电极材料相同,不能形成燃料电池D.b极的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+12、以和为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制成能固氮的新型燃料电池,原理如下图所示。下列说法错误的是( )A.b电极为负极,发生氧化反应B.a电极发生的反应为C.A溶液中所含溶质为D.当反应消耗1mol N2时,则消耗的H2为67.2L13、目前常见的燃料电池主要有四种,下面是这四种燃料电池的工作原理示意图,其中正极的反应产物为水的是( )A.固
7、体氧化物燃料电池B.碱性燃料电池C.质子交换膜燃料电池D.熔融盐燃料电池14、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为该电池的工作原理示意图,该电池的电极表面镀一层细小的铂粉,吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:1.氢氧燃料电池放电时能量转化形式主要是_,在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)2.负极反应式为_3.电极表面镀铂粉的原因为_4.该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:I.2Li+H22LiHII.LiH+H2O=LiOH+H2反应I中的还原剂是_,反应II中的氧
8、化剂是_已知LiH固体的密度为0.82gcm-3,用锂吸收224L(标准状况下)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为_将由生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为_mol.15、如图甲、乙是电化学实验装置。(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。甲中石墨棒上的电极反应式为_；乙中总反应的化学方程式为_；将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝,若测得铁电极转移电子数为3.011024，则石墨电极可以得到标况下氯气_L。(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。甲中铁棒上的电极反应式为_；如果起始时乙中盛有一定体积的
9、CuSO4溶液，一段时间后溶液的pH_（填升高或降低），若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入_(填写物质的化学式) 答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：结合题图可知,Zn筒为电池的负极,碳棒为电池的正极,负极上Zn失电子变成Zn2+,失去的电子被MnO2得到,则正极上MnO2得电子和反应生成Mn2O3、NH3和H2O。所以正极上的反应物为和MnO2. 2答案及解析：答案：C解析：根据总反应可知,该电池工作时,Mg作负极,发生氧化反应;正极反应为ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH-,所以电池工作时,正极附近溶液的pH将不断增大;不能用稀盐酸作电解质溶液,因为氢离子和次氯酸根离子
10、反应可生成易分解的HClO。 3答案及解析：答案：D解析：根据总反应Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2可知产物有氢氧化物,则电解液为碱性溶液,放电时铁失去电子发生氧化反应,铁做负极,故正确。放电时铁做负极,失去电子生成亚铁离子,在碱性电解质中生成氢氧化亚铁,电极反应为Fe+2OH-2e-=Fe(OH)2,故正确。充电可以看做放电的逆过程,即阴极为原来的负极,所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-因此充电过程中阴极附近溶液的pH会升高,故正确;电池充电时,阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动,故错误。 4答案及解析：答案：B解析：因为b中有一部
11、分铁粉与硫酸铜反应,所以产生的氢气体积小于a,但b中形成原电池,反应速率快,反应完成的时间短.综上所述,B项正确. 5答案及解析：答案：B解析：铝是活泼金属,铝作负极,故说法正确;根据原电池的工作原理,电子从负极经外电路向正极移动,海水中没有电子通过,故说法错误;根据原电池的工作原理,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,故说法正确;环境是碱性环境,正极反应式为H2O2+2e-=2OH-,故说法正确。 6答案及解析：答案：D解析：根据总反应式可知,金属镁被氧化作负极,氯化银被还原作正极,负极反应式为Mg-2e-=Mg2+,A、B项错误。KCl溶液对该电池总反应没有影响,可以作该电池的电解质溶液,
12、C项错误.该电池能提供电能,可用于海上应急照明供电,D项正确. 7答案及解析：答案：D解析：原电池中负极发生失去电子的氧化反应,正极发生得到电子的还原反应,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,充电可以看作是放电的逆反应。放电时是原电池,阴离子ClO4向负极移动,A正确;电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C,因此充电时释放CO2,放电时吸收CO2,B正确;放电时是原电池,正极是二氧化碳得到电子转化为碳,反应为3CO2+4e-=2+C,C正确;充电时是电解,正极与电源的正极相连,作阳极,发生失去电子的氧化反应,反应为2+C-4e-=3CO2,D错误。 8答案及解析：答案：C解析：由所给
13、的电池总反应可知,电池工作时,若1mol Zn参加反应,失去2mol电子,则会有2mol电子由负极Zn经外电路流向正极,正极上发生的反应为2MnO2(s)+2H2O(l)+2e-=2MnOOH(s)+2OH-(aq),外电路中每通过0.2mol电子,Zn的质量理论上减小6.5g.本题选C。 9答案及解析：答案：C解析：Cu作正极,电极上发生还原反应,A项错误;电池工作过程中,不参加电极反应,故甲池的c()基本不变,B项错误;电池工作时,甲池反应为Zn-2e-=Zn2+,乙池反应为Cu2+2e-=Cu,甲池中Zn2+会通过阳离子交换膜进入乙池,以维持溶液中电荷平衡,由电极反应式可知,乙池中每有6
14、4g Cu析出,则进入乙池的Zn2+为65g,溶液总质量略有增加,C项正确;由题给信息可知,阴离子不能通过阳离子交换膜,D项错误。 10答案及解析：答案：A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+与溶液中的结合生成PbSO4,电极反应式为Pb+-2e-=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. 11答案及解析：答案：B解析：根据图示,该
15、电池属手燃料电池,在燃料电池中通入燃料的是负极,通入空气或氧气的是正极,故a为负极,b为正极。电极a为负极,发生氧化反应,故A错误;该燃料电池总反应式为C6H12O6+6O26CO2+6H2O,故B正确;两个电极材料相同,若通入的气体物质符合形成燃烧电池的要求,则能形成燃料电池,故C错误;b极为正极,氧气在正极上发生还原反应,故D错误。 12答案及解析：答案：D解析：该电池的总反应方程式为N2+3H22NH3,反应中氢元素的化合价升高,H2失去电子,因此b电极为负极,发生氧化反应,A项正确;a电极作正极,电解质溶液是酸性溶液,因此电极反应式为,B项正确;根据B选项的分析可知,A溶液中的溶质为N
16、H4Cl,C项正确;没有指明是在标准状况下,D项错误。 13答案及解析：答案：C解析：A中通空气的一极为正极,电极反应式为O2+4e-=2O2-。B中通O2的一极为正极,电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-.C中通空气的一极为正极,电极反应式为4H+O2+4e-=2H2O.D中通CO2和O2的一极为正极,电极反应式为.因此质子交换膜燃料电池的正极产物是水. 14答案及解析：答案：1.由化学能转变为电能; 由a到b(表达形式合理即可)2.2H2+4OH-4e-=4H2O或H2+2OH-2e-=2H2O3.增大电极单位面积吸附H2,O2的分子数,加快电极反应速率4.Li, H2O8.711
17、0-4:132解析：1.原电池是把化学能转化为电能的装置,电池总反应式为2H2+O2=2H2O,其中H元素从0价升至+1价,失去电子,即电子在导线中从a流向b.2.负极为失去电子的一极,即H2失去电子生成H+,由于溶液是呈碱性的,故负极反应式为H2+2OH-2e-=2H2O.3.电极表面镀铂粉可增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数,可以加快反应速率.4.反应I中Li元素从0价升至+1价,故Li作还原剂.反应II中H2O中的H元素从+1价降至H2中的0价,故H2O作氧化剂.由反应I可知,当锂吸收10mol 时,则生成20mol LiH, ,则.20mol LiH可生成20mol H2,则实际参加反应的H2为20mol80%=16mol,因1mol H2转化成1mol H2O的过程中转移2mol电子,所以16mol H2在反应中可转移32mol电子. 15答案及解析：答案：（1）； ；112（2）;降低；CuO解析：
