第2課時 化學(xué)電源課后達標檢測基礎(chǔ)鞏固1下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細B氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化C太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅D氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芙馕觯哼xB。選項A，鋅錳干電池工作后碳棒粗細不變，錯誤。選項B，氫氧燃料電池工作時負極發(fā)生氧化反應(yīng)，H22e=2H或H22e2OH=2H2O，正確。選項C，太陽能電池的主要材料是高純度的硅，錯誤。選項D，氫氧燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，錯誤。2下列關(guān)于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的四種裝置的說法正確的是()A電池中鋅是正極B電池是一次電池C電池工作時，氫氣發(fā)生還原反應(yīng)D電池工作時，電子由鋅通過導(dǎo)線流向碳棒解析：選D。電池中鋅是負極，銅是正極，A錯誤；電池為鉛蓄電池，屬于二次電池，B錯誤；電池為氫氧燃料電池，H2在負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，C錯誤；電池為鋅錳干電池，鋅為負極，碳棒為正極，電子由負極沿導(dǎo)線流向正極，D正確。3(2018大慶高二檢測)鈕扣電池的兩極材料分別為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液。放電時兩個電極反應(yīng)分別為Zn2OH2e=Zn(OH)2、Ag2OH2O2e=2Ag2OH，下列說法中，正確的是()A鋅是負極，氧化銀是正極B鋅發(fā)生還原反應(yīng)，氧化銀發(fā)生氧化反應(yīng)C溶液中OH向正極移動，K、H向負極移動D在電池放電過程中，電解質(zhì)溶液的酸堿性基本保持不變解析：選A。由電極反應(yīng)式可知Zn作負極，Ag2O作正極，A正確；Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag2O發(fā)生還原反應(yīng)，B錯誤；溶液中的OH向負極移動，K、H向正極移動，C錯誤；電池的總反應(yīng)為ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，因電池放電過程中不斷消耗水，使溶液中c(OH)增大，D錯誤。4(2016高考海南卷改編)某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解質(zhì)溶液。下列說法正確的是()AZn為電池的負極B正極反應(yīng)式為2FeO10H6e=Fe2O35H2OC該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變D電池工作時OH向正極遷移解析：選A。A.根據(jù)化合價升降判斷，Zn化合價只能上升，故為負極材料，K2FeO4為正極材料，正確；B.KOH溶液為電解質(zhì)溶液，則正極反應(yīng)式為2FeO 6e8H2O=2Fe(OH)310OH，錯誤；C.該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度減小，錯誤；D.電池工作時陰離子OH向負極遷移，錯誤。5鎂及其化合物一般無毒(或低毒)、無污染，且鎂原電池放電時電壓高而平穩(wěn)，使鎂原電池越來越成為人們研制綠色原電池的關(guān)注焦點。其中一種鎂原電池的反應(yīng)為xMgMo3S4MgxMo3S4，在鎂原電池放電時，下列說法錯誤的是()AMg2向正極遷移BMo3S4得到電子CMo3S4發(fā)生氧化反應(yīng)D負極反應(yīng)為Mg2e=Mg2解析：選C。該原電池反應(yīng)中鎂是還原劑，作原電池的負極，失去電子，電極反應(yīng)是Mg2e=Mg2；Mo3S4在反應(yīng)中是氧化劑，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)；溶液中陽離子向正極移動，故A、B、D正確，C錯誤。6一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食鹽、氫氧化鈉(化學(xué)藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應(yīng)方程式為2Al3ClO2OH=3Cl2AlOH2O。下列說法不正確的是()A該電池的優(yōu)點是電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換B該電池發(fā)生氧化反應(yīng)的是金屬鋁C電極的正極反應(yīng)式為3ClO3H2O6e=3Cl6OHD當有0.1 mol Al完全溶解時，流經(jīng)電解液的電子個數(shù)為1.8061023解析：選D。該電池所用材料都是生活中常見的，電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換，A正確；金屬鋁是原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為3ClO3H2O6e=3Cl6OH，C正確；電子只能流經(jīng)導(dǎo)線，不能流經(jīng)電解液，D不正確。7執(zhí)法交警最常用的一種酒精檢測儀的工作原理示意圖如圖所示，其反應(yīng)原理為CH3CH2OHO2=CH3COOHH2O，被測者呼出氣體中所含的酒精被輸送到電池中反應(yīng)產(chǎn)生微小電流，該電流經(jīng)電子放大器放大后在液晶顯示屏上顯示其酒精含量。下列說法正確的是()Aa極上的電極反應(yīng)式為CH3CH2OHH2O4e=CH3COOH4HB電解質(zhì)溶液中的H移向a電極Cb為正極，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHD呼出氣體中酒精含量越高，微處理器中通過的電流越小解析：選A。根據(jù)電池反應(yīng)方程式和電解質(zhì)溶液的酸堿性知，a為負極，電極反應(yīng)為CH3CH2OHH2O4e=CH3COOH4H，A項正確；b為正極，電極反應(yīng)為O24e4H=2H2O，C項錯誤；電解質(zhì)溶液中的H移向b電極，B項錯誤；呼出氣體中酒精含量越高，參與反應(yīng)的乙醇越多，微處理器中通過的電流越大，D項錯誤。8一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列對該燃料電池說法正確的是()A在熔融電解質(zhì)中，O2由負極移向正極B通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為C4H1026e13O2=4CO25H2OC通入空氣的一極是負極，電極反應(yīng)為O24e=2O2D電池的總反應(yīng)是2C4H1013O2=8CO210H2O解析：選D。由丁烷與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式(未標明條件)：2C4H1013O2=8CO210H2O，可知原電池的負極發(fā)生氧化反應(yīng)，對應(yīng)物質(zhì)的化合價升高：C4H1026e13O2=4CO25H2O；原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，化合價降低：O24e=2O2，顯然在熔融電解質(zhì)中O2從正極移向負極。9以N2和H2為反應(yīng)物、溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制成能固氮的新型燃料電池，原理如圖所示。下列說法不正確的是()Ab電極為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)Ba電極發(fā)生的反應(yīng)為N28H6e=2NHCA溶液中所含溶質(zhì)為NH4ClD當反應(yīng)消耗1 mol N2時，則消耗的H2為67.2 L解析：選D。 AN23H2=2NH3，反應(yīng)中氫的化合價升高，失去電子，因此b電極為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故說法正確；B.a電極作正極，電解質(zhì)溶液是鹽酸，因此電極反應(yīng)式為N28H6e=2NH，故說法正確；C.根據(jù)B選項的分析，A溶液中所含溶質(zhì)為NH4Cl，故說法正確；D.沒有說明外界條件，故說法錯誤。10某原電池中，電解質(zhì)溶液為KOH(aq)，向負極通入C2H4或Al(g)，向正極通入O2或Cl2。試完成下列問題。(1)當分別通入C2H4和O2時：正極反應(yīng)：_；負極反應(yīng)：_；電池總反應(yīng)：_。(2)當分別通入少量Al(g)和Cl2時：正極反應(yīng)：_；負極反應(yīng)：_；電池總反應(yīng)：_。答案：(1)3O26H2O12e=12OHC2H416OH12e=2CO10H2OC2H43O24OH=2CO4H2O(2)3Cl26e=6Cl2Al(g)6e8OH=2AlO4H2O2Al(g)3Cl28OH=2AlO6Cl4H2O11鎘鎳可充電電池在現(xiàn)代生活中有著廣泛的應(yīng)用，它的充、放電反應(yīng)如下：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2請回答下列問題：(1)上述反應(yīng)式中左邊物質(zhì)的總能量_(填“大于”“小于”或“等于”)右邊物質(zhì)的總能量。(2)放電時負極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是_，放電時正極的反應(yīng)式為_。(3)鎘鎳廢舊電池必須進行回收并集中處理，最主要的原因是_。解析：(1)原電池放電過程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，即反應(yīng)物總能量大于生成物總能量。(2)根據(jù)總反應(yīng)式可知放電時：負極(Cd)反應(yīng)式：Cd2OH2e=Cd(OH)2，正極(NiOOH)反應(yīng)式：2NiOOH2H2O2e=2Ni(OH)22OH。(3)廢舊電池中的鎳、鎘等重金屬離子對環(huán)境造成污染，故必須要回收并集中處理。答案：(1)大于(2)CdNiOOHH2Oe=NiOH2OH(3)防止電池中的鎘、鎳等重金屬對土壤和水源造成污染能力提升12(1)將兩鉑片插入KOH溶液中作為電極，在兩極區(qū)分別通入甲烷(或氫氣、一氧化碳等可燃性氣體)和氧氣構(gòu)成燃料電池，則通入甲烷氣體的一極是原電池的_，該極的電極反應(yīng)式是_，電池工作時的總反應(yīng)的離子方程式是_。 (2)熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為負極氣體，空氣與CO2的混合氣體為正極氣體，制得650 下工作的燃料電池，完成下列反應(yīng)式：正極：_，負極：2CO2CO4e=4CO2?？偡磻?yīng)：_。(3)鉛蓄電池放電時，總反應(yīng)為PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O，由此可以判斷：原電池的電極材料：負極：_。電極反應(yīng)式：正極：PbO24HSO2e=PbSO42H2O，負極反應(yīng)式為_。工作后，鉛蓄電池里電解質(zhì)溶液的pH_(填“變大”“變小”或“不變”)，理由是_。解析：(1)根據(jù)甲烷燃燒的反應(yīng)方程式可知，甲烷在負極反應(yīng)，氧氣在正極反應(yīng)，由于生成的CO2可以與KOH溶液反應(yīng)，生成CO，結(jié)合原子守恒與電荷守恒可寫出電極反應(yīng)式：CH48e10OH=CO7H2O，而電池反應(yīng)的離子方程式為CH42O22OH=CO3H2O。(2)電池總反應(yīng)方程式為2COO22CO2，根據(jù)兩電極的反應(yīng)式之和等于電池總反應(yīng)方程式，可求出正極的反應(yīng)式為O22CO24e=2CO。(3)根據(jù)電池總反應(yīng)方程式可知，鉛為負極，鉛失去電子后得到的Pb2與溶液中的SO結(jié)合成沉淀，電極反應(yīng)式為Pb2eSO=PbSO4，原電池工作過程中消耗硫酸，溶液中H濃度減小，pH增大。答案：(1)負極CH48e10OH=CO 7H2O CH42O22OH=CO3H2O(2)O22CO24e=2CO2COO22CO2(3)PbPb2eSO=PbSO4變大鉛蓄電池在放電過程中消耗了H2SO413(1)鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機溶劑中，Li通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列問題：外電路的電流方向是由_極流向_極。(填字母)電池正極反應(yīng)式為_。(2)通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量，其工作原理示意圖如下：Pt電極上發(fā)生的是_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。寫出NiO電極的電極反應(yīng)式：_。解析：(1)可由題意敘述中Li的遷移方向判斷電流方向，在電池內(nèi)部，陽離子從負極移向正極，可知MnO2晶格為正極，故外電路電流方向由b向a。題中敘述Li遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2，可知Mn元素化合價降低1，得電子數(shù)為1，晶格生成物LiMnO2不能拆成離子形式，故正極反應(yīng)式為MnO2eLi=LiMnO2。(2)由工作原理示意圖可知，O2在Pt電極發(fā)生還原反應(yīng)生成O2；在O2參加反應(yīng)下，NO在NiO電極發(fā)生氧化反應(yīng)生成NO2。答案：(1)baMnO2eLi=LiMnO2(2)還原NOO22e=NO2