高二化學選修四《原電池》專項測試題
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高二化學選修四原電池專項測試題一、選擇題(20*2=40分)1、鎂/H2O2酸性燃料電池采用海水作電解質(zhì)(加入一定量的酸),下列說法不正確的是()A.此燃料電池的總反應為:Mg+H2O2=Mg(OH)2B.正極發(fā)生的電極反應為:H2O2+2H+2e-=2H2OC.工作時,正極周圍海水的pH增大D.電池工作時,溶液中的H+向正極移動2、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O2-。下列對該燃料電池說法不正確的是()A.在熔融電解質(zhì)中,O2-移向負極B.電池的總反應是:2C4H10+13O2 =8CO2+10H2OC.通入空氣的一極是正極,電極反應為:O2+4e- =2O2-D.通入丁烷的一極是正極,電極反應為:C4H10 +26e-+13O2- =4CO2+5H2O3.、理論上不能用于設計成原電池的反應是( )A.HCl+NaOH= NaCl+H2O H0B.2CH3OH(l)+3O2(g) =2CO2(g)+4H2O(l) H0C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g) = 4 Fe(OH)3(s) H0D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H04、被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池,采用一個薄層紙片作為傳導體,在其一邊鍍鋅,而在其另一邊鍍二氧化錳。在紙內(nèi)的離子“流過”水和氧化鋅組成的電解液。電池總反應為Zn+2MnO2+H2O= ZnO+2MnO(OH)。下列說法正確的是()A.該電池的正極為鋅B.該電池反應中二氧化錳起催化劑作用C.當0.1 mol Zn完全溶解時,流經(jīng)電解液的電子個數(shù)為1.2041023D.電池正極反應式為2MnO2+2e-+2H2O= 2MnO(OH)+2OH-5、燃料電池的基本組成為電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。此種電池的能量利用率可高達80%(一般柴油發(fā)電機只有40%左右),產(chǎn)物污染也少。下列有關燃料電池的說法錯誤的是 ( )A.上述燃料電池的負極反應物是氫氣、甲烷、乙醇 等物質(zhì)B.氫氧燃料電池常用于航天飛行器,原因之一是該電池的產(chǎn)物為水,經(jīng)過處理之后可供宇航員使用C.乙醇燃料電池的電解質(zhì)常用KOH溶液,該電池的負極反應為C2H5OH-12e- =2CO2+3H2OD.甲烷燃料電池的正極反應為O2+2H2O+4e- = 4OH-6、鋅銀電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的充電和放電過程可以表示為:充電放電2Ag+Zn (OH)2 = Ag2O+Zn+H2O在此電池放電時,負極上發(fā)生反應的物質(zhì)是( )A.AgB.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn7、將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸,同時向a中加少量CuSO4溶液,下圖中產(chǎn)生H2的體積V(L)與時間t(min)的關系,其中正確的是( ) 8、固體氧化物燃料電池是由美國西屋(Westinghouse) 公司研制開發(fā)的。它以固體氧化鋯氧化釔為電解 質(zhì),這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2-)在其間通過。該電池的工作原理如圖所示,其中多孔電極a、b均不參與電極反應。下列判斷正確的是()A.有O2放電的a極為電池的負極 B.有H2放電的b極為電池的正極C.a極對應的電極反應為:O2+2H2O+4e- =4OH D.該電池的總反應方程式為:2H2+O2= 2H2O9、下列有關電池的說法不正確的是()A.手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B.銅鋅原電池工作時,電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C.甲醇燃料電池可把化學能轉(zhuǎn)化為電能D.鋅錳干電池中,鋅電極是負極10、控制適合的條件,將反應2Fe3+2I-2Fe2+I2設計成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是 ( )A.反應開始時,乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應 B.反應開始時,甲中石墨電極上Fe3+被還原C.電流計讀數(shù)為零時,反應達到化學平衡狀態(tài) D.電流計讀數(shù)為零后,在甲中溶入FeCl2固體,乙中石墨電極為負極11、以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關于該電池的敘述正確的是()A.該電池能夠在高溫下工作B.電池的負極反應為C6H12O6+6H2O-24e- =6CO2+24H+C.放電過程中,H+從正極區(qū)向負極區(qū)遷移D.在電池反應中,每消耗1 mol氧氣,理論上能生成標準狀況下CO2氣體22.4/6L 12、用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋(裝有瓊脂-KNO3的U形管)構(gòu)成一個原電池。以下有關該原電池的敘述正確的是 ( )在外電路中,電流由銅電極流向銀電極 正極反應為:Ag+e-=Ag實驗過程中取出鹽橋,原電池仍繼續(xù)工作將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同A. B. C. D.13、一種燃料電池中發(fā)生的化學反應為:在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負極發(fā)生的反應是()A.CH3OH(g)+O2(g)-2e- =H2O(l)+CO2(g) +2H+(aq) B.O2(g)+4H+(aq)+4e-= 2H2O(l)C.CH3OH(g)+H2O(l)-6e-= CO2(g)+6H+(aq) D.O2(g)+2H2O(l)+4e-= 4OH-14、 在盛有稀硫酸的燒杯中放入導線連接的銅片和鋅片,下列敘述正確的是( )A.正極附近的SO42- 離子濃度逐漸增大 B.電子通過導線由銅片流向鋅片C.正極有O2放出 D.銅片上有H2放出15、將兩個鉑電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入CH4和O2,構(gòu)成甲烷燃料電池。已知,通入CH4的一極,其電極反應式是:CH4+10OH-8e-=CO32- +7H2O;通入O2的另一極,其電極反應式是:2O2+4H2O+8e-=OH-。下列敘述不正確的是()A.通入CH4的電極為負極 B.正極發(fā)生氧化反應C.燃料電池工作時,溶液中的OH-向負極移動 D.該電池使用一段時間后應補充KOH16、關于鉛蓄電池的說法正確的是( )A.在放電時,正極發(fā)生的反應是Pb(s)+SO42-(aq)-2e- = PbSO4(s)B.在放電時,該電池的負極材料是鉛板C.在充電時,電池中硫酸的濃度不斷變小D.在充電時,陽極發(fā)生的反應是PbSO4(s)+2e-= Pb(s)+SO42- (aq)17、根據(jù)右圖,可判斷出下列離子方程式中錯誤的是( ) A、2Ag(s)+Cd2+(aq) =2Ag+(aq)+Cd(s) ; B、Cd(s)+Co2+(aq) =Cd2+(aq)+Co(s) ;C、2Ag+( aq)+Cd( s) =2Ag(s)+Cd2+(aq) ; D、2 Ag+(aq) + Co(s) =2 Ag(s)+ Co2+(aq)。18、Li-Al/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池,該電池中正極的電極反應式為:2Li+FeS+2e=Li2S+Fe 有關該電池的下列中,正確的是( )A、Li-Al在電池中作為負極材料,該材料中Li的化合價為+1價; B、該電池的電池反應式為:2Li+FeS=Li2S+Fe;C、負極的電極反應式為Al 3e=Al3+ ; D、充電時,陰極發(fā)生的電極反應式為:Li2S +Fe2e=2Li+FeS。 19、某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H+,其基本結(jié)構(gòu)見下圖,電池總反應可表示為:2H2O22H2O,下列有關說法正確的是( )A、H+由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極;B、b極上的電極反應式為:O22H2O4e=4OH;C、每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,消耗1.12 升的H2;D、電子通過外電路從b極流向a極。放電充電3Zn + 2K2FeO4 + 8H2 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH20、高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為 下列敘述不正確的是A充電時陽極反應為:Fe(OH)33e+ 5 OH= FeO42+ 4H2OB充電時電池的正極和電源的正極相連C放電時正極反應為Zn2e+ 2OH= Zn(OH)2D放電時每轉(zhuǎn)移3 mol e,有1 mol FeO42被還原二、非選擇題(60分)21、(9分)(1)將Al片和Cu片用導線相連,插入稀H2SO4中組成原電池,寫出電極名稱及電極反應式:Al片( ) ,Cu片( ) 。(2)若將Al片和Cu片用導線相連,插入濃HNO3中能否組成原電池? (填“能”或“不能”),若能組成原電池,寫出電極名稱及電極反應式:Al片( ) ,Cu片( ) 。22、(10分) 燃料在電池中直接被氧化而產(chǎn)生電能的裝置叫燃料電池,它是一種高效低污染的新型電池。燃料電池所用燃料可以是氫氣,也可以是其他燃料,如甲醇、肼等。肼分子(H2NNH2)可以在氧氣中燃燒生成氮氣和水,利用肼、氧氣與KOH溶液組成堿性燃料電池,請寫出該電池反應的電極反應式和總反應式: ;并指出電解質(zhì)溶液中,OH-向哪極移動: 。23、(8分)氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質(zhì)穩(wěn)定。請回答:(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化的主要形式是 ,在導線中電子流動方向為 (用a、b表示)。(2)負極反應式為 。(3)電極表面鍍鉑粉的原因是 。(4)該電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲氫是關鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:.2Li+H2=2LiH .LiH+H2O=LiOH+H2反應中的還原劑是 ,反應中的氧化劑是 。已知LiH固體密度為0.82 g/cm3,用鋰吸收224 L(標準狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為 。由生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉(zhuǎn)化率為80%,則導線中通過電子的物質(zhì)的量為 mol。24、(12分)北京奧運會“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亞特蘭大奧運會火炬燃料是丙烯(C3H6)。(1)丙烷脫氫可得丙烯。已知:C3H8(g) CH4(g)+HCCH(g)+H2(g)H1=+156.6 kJ/molCH3CH=CH2(g) CH4(g)+HCCH(g) H2=+32.4 kJ/mol則相同條件下,反應C3H8(g) CH3CH= CH2(g) +H2(g)的 H= kJ/mol。(2)以丙烷為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2和CO2,負極通入丙烷,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽。電池反應方程式為 ;放電時,CO32- 移向電池的 (填“正”或“負”)極。(3)碳氫化合物完全燃燒生成CO2和H2O。常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水,達到平衡時,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.510-5 mol/L。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3 HCO3- +H+的平衡常數(shù)K1= 。(已知:10-5.60=2.510-6)(4)常溫下,0.1 mol/L NaHCO3溶液的pH大于8,則溶液中c(H2CO3) c(CO32- )(填“”、“=”或“ HCO3-+H2OCO32- +H3O+(或HCO3-CO32- +H+),HCO3- +H2O H2CO3+OH-,HCO3- 的水解程度大于電離程度25、(6分) (1)鋁 石墨 (2)4Al-12e-=4Al3+ (3)3O2+6H2O+12e-=12OH-26、(15分) (1)2Fe3+Cu =2Fe2+Cu2+(2)裝置圖2Fe3+2e-=2Fe2+ Cu-2e-=Cu2+(3)通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+;加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.24.7;過濾除去Fe(OH)3(4)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O CuSO4+Fe=FeSO4+Cu 不銹鋼表面有紫紅色物質(zhì)生成7- 配套講稿:
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- 關 鍵 詞:
- 原電池 化學 選修 專項 測試
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