1、第 2 节 化学电源一、一次电池1、随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（ ）A.、利用电池外壳的金属材料B、 回收其中石墨电极C、防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染D、不使电池中的电解液腐蚀其他物品2、日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状 NH4Cl 和 ZnCl2作电解质（其中加入），电极反应可 简化为：Zn - 2e- =Zn2+，2NH 4+ 2e- =2NH3 + H2(NH 3与 Zn2+结合)。根据上述叙述判断下列说法中不正确的是 （ ）A、Zn 为正极，碳为负极 B、工作时，电流由碳极经外电路流向 Zn 极
2、C、Zn 为负极，碳为正极 D、长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀电器3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)2MnO 2(s)2H 2O(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电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极C电池正极的电极反应式：2MnO 2(s)2H 2O(l)2e =2MnOOH(s)2OH (aq)D外电路中每通过 0.2mol 电子，锌的质量理论上减小 6.5g4据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池。因为锌电池容量更大，而且没有铅
3、污染。其电池反应为 2ZnO 2=2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气。则下列叙述正确的是：A锌为正极，空气进入负极反应 B负极反应为 Zn2e =Zn2C正极发生氧化反应 D电解液可能为强酸5我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：4Al3O 26H 2O=4Al(OH)3，下列说法不正确的是：A正极反应式为：O 22H 2O4e =4OH B电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积 D该电池通常只需要换铝板就可以继续使用6 某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池：2KMnO
4、410FeSO 48H 2SO4=2MnSO45Fe 2(SO4)3K 2SO48H 2O。盐桥中装有饱和 K2SO4溶液，下列叙述中正确的是 ( )A乙烧杯中发生还原反应 B甲烧杯中溶液的 pH 逐渐减小C电池工作时，盐桥中的 SO Error!移向甲烧杯 D外电路的电流方向是从 a 到 b7研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以 LiOH 为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是（ ）A水既是氧化剂又是溶剂 B放电时正极上有氢气生成C放电时 OH 向正极移动 D总反应为：2Li+2H 2O=2LiOH+H28 )如图
5、是一种应用广泛的锂电池，LiPF 6是电解质，SO(CH 3)2是溶剂，反应原理是4LiFeS 2=Fe2Li 2S。下列说法不正确的是 ( )A可以用水代替 SO(CH3)2做溶剂 B电子移动方向是由 a 极流向 b 极C该装置将化学能转化为电能 Db 极反应式为 FeS24Li 4e =Fe2Li 2S9如图为一种钮扣微型电池，其电极分别为 Ag2O 和 Zn，电解质溶液是 KOH 溶液，俗称银锌电池，该电池的总反应式为： Zn +Ag2O = ZnO+2Ag 根据以上提供的资料，判断下列说法正确的是 A锌为正极，Ag 2O 为负极 B放电时正极附近溶液的 pH 升高 C放电时负极附近溶液
6、的 pH 升高 D溶液中阴离子向正极方向移动，阳离子向负极方向移动 10 某实验小组依据反应 AsOError!2H 2I AsOError!I 2H 2O 设计了如图所示原电池，探究 pH 对 AsO Error!氧化性的影响。测得电压表所测电压值与 pH 的关系如图所示。下列有关叙述错误的是 A调节 pH 可以改变反应的方向 BpH0.68 时，反应处于平衡状态CpH5 时，负极的电极反应式为 2I 2e =I2 DpH0.68 时，氧化性：I 2AsOError!11、氨气是一种富氢燃料,可以直接用于燃料电池。如图是供氨水式燃料电池工作原理:(1)氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 (填“
7、酸性” “碱性”或“中性”)溶液。(2)空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是 。 (3)氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和该电池正极的电极反应程式是 。二、二次电池12NiCd 可充电电池，可以发生如下反应：Cd(OH) 22Ni(OH) 2 Cd2NiO(OH)2H 2O，由此可知，该电池的负极材料是：ACd BNiO(OH) CCd(OH) 2 DNi(OH) 213高铁电池是一新型可充电电池，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：3Zn2K 2FeO48H 2O 3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列叙述不正确的是
8、：A放电时负极反应为：Zn2e 2OH =Zn(OH)2B放电时正极反应为：FeOError!4H 2O3e =Fe(OH)35OH C放电时每转移 3mol 电子，正极有 1molk2FeO4被氧化 D放电时，正极附近溶液的碱性增强14电动自行车由于灵活、快捷、方便，已成为上班族的主要代步工具，其电源为铅蓄电池，其反应原理为： ，下列叙述正确的是（ ）A电池放电时，PbO 2是电池的正极，被氧化 B电池放电时，SO 42 只在负极发生反应C电池放电时，溶液的 pH 不断减小 D电池放电时，正极反应式为：PbO 2+4H+SO42 +2e =PbSO4+2H2O15镍氢充电电池（NiMH，KO
9、H 作为电解液）已经开始用于汽油/电动混合动力汽车上，该电池的总反应方程式如下：Ni(OH) 2M NiOOH+MH (M 表示储氢合金） ， 下列叙述正确的是（ ）A放电时正、负极附近溶液的 pH 均不变 B放电时正极材料为 MH，发生氧化反应C充电时阳极反应为：Ni(OH) 2 + OH e = NiOOH + H2OD放电时每转移 1mol 电子，负极有 1mol NiOOH 被还原16. 人工光合作用能够借助太阳能，用 CO2和 H2O 制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备 HCOOH 的原理示意图，下列说法不正确的是 ( )。A该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B催化剂 a 表
10、面发生氧化反应，有 O2产生C催化剂 a 附近酸性减弱，催化剂 b 附近酸性增强D催化剂 b 表面的反应是 CO22H 2e =HCOOH17镁/H 2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法正确的是A电池总反应为 MgH 2O2=Mg(OH)2 B正极发生的电极反应为 H2O22H 2e =2H2OC工作时，正极周围海水的 pH 减小 D电池工作时，溶液中的 H 向负极移动三、燃料电池18据报道，最近摩托罗拉公司研制了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电荷量可达现用镍氢电池或锂电池的 10 倍。有关此电池的叙述错误的是：A正极反应式：O 22H 2O4e
11、 =4OH B负极电极反应式：CH 3OH6OH 6e =CO25H 2OC电池在使用过程中，电解质溶液的 pH 降低 D当外电路通过 1.2mol 电子时，理论上消耗甲醇 6.4g19固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O 2 )在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极 a、b 均不参与电极反应。下列判断正确的是：A有 O2放电的 a 极为电池的负极 B有 H2放电的 b 极为电池的正极Ca 极对应的电极反应式为 O22H 2O4e =4OH D该电池的总反应方程式为 2H2O
12、2 2H2O20氢氧燃料电池，电极为多孔镍，电解质溶液为 30%的 KOH 溶液，电池总反应为2H2O 2=2H2O，该电池工作时，下列说法正确的是：负极质量减轻 负极反应为O22H2O4e=4OH 负极反应为 2H24OH 4e =4H2O 正极区 pH 升高，而负极区 pH 降低 溶液中阴离子移向负极A B C D21燃料电池是一种利用能源物质的新的形式，比如我们可用熔融的 K2CO3作电解质，惰性材料作电极，一极通 CH2CH 2，另一极通 O2、CO 2下列说法中不正确的是：A通入乙烯的一极为正极 B正极发生的电极反应为：3O 26CO 212e =6COError!C负极发生的电极反
13、应为：CH 2CH 26COError!=8CO 22H 2O12e D电池的总反应式为：CH 2CH 23O 22CO 22H 2O22、燃料电池是利用燃料（例如 CO、H 2、CH 4等）跟氧气反应，从而将化学能转变为电能的装置，下列关于 CO 燃料电池（NaOH 作电解质）的说法中正确的是（ ）A、负极反应式为：O 2+2H2O+4e-4OH - B、CO-2e - + 4OH-CO 32-+ 2H2OC、放电时正极发生氧化还原反应，外电路中电子从正极流向负极D、随着放电的进行，溶液的 PH 保持不变23一种新型燃料电池，它是用两根金属做电极插入 KOH 溶液中，然后向两极上分别通甲烷和
14、氧气，其电池反应为：X 极： Y 极：下列关于此燃料电池的有关说法中错误的是A通过甲烷的电极（X）为电池的负极，通过氧气的电极（Y）为电池正极B放电一段时间后，电解质溶液中 KOH 的物质的量改变C在标准状况下，通过 56L 氧气，完全反应后有 10mol 的电子发生转移D放电时，通过甲烷的一极附近的 pH 升高24 某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为 2H2O 2=2H2O，正极反应为O22CO 24e =2COError!，则下列推断正确的是 A负极反应为 H22OH 2e =2H2O B该电池可在常温或高温时
15、进行工作，对环境具有较强的适应性C该电池供应 2 mol 水蒸气，同时转移 2 mol 电子 D放电时负极有 CO2生成25.随着科技发展,新型电池层出不穷。图 1 为肼(N 2H4)燃料电池,图 2 为光伏并网发电装置。LED(半导体照明)是由 GaN 芯片和钇铝石榴石(YAG,化学式:Y 3Al5O12)芯片封装在一起而做成的,其在运动会场馆内也随处可见。下列有关说法中正确的是A.氢氧燃料电池、太阳光伏电池中都利用了原电池原理B.图 1 左边电极上发生的电极反应式为 N2H4-4e-+4OH- N2+4H 2OC.图 2 中 N 型半导体为正极,P 型半导体为负极 D.LED 中的 Ga
16、和 Y 不可能都显+3 价26(1)今有 2H2O 2 H2O 反应，构成燃料电池，则负极通的应是_，正极通的应是_，电极反应式为_ _，_。(2)如把 KOH 改为稀 H2SO4作导电物质，则电极反应式为_， _。(1)和(2)的电解液不同，反应进行后，其溶液的 pH 各有何变化？(3)如把 H2改为甲烷，KOH 做导电物质，则电极反应式为_。四、有关电池的计算27实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取 Cl2(提示：2NaCl2H 2O=电解2NaOHH2Cl 2)，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：PbSO 42 2e = PbSO4 , 正极：PbO 24H SO 42 2e =
17、 PbSO42H 2O今若制得 0.050mol Cl2，这时电池内消耗的 H2SO4的物质的量至少是：A0.025mol B0.050mol C0.10mol D0.20mol28镍、镉可充电电池，电极材料是 Cd 和 NiO(OH)，电解质是氢氧化钾，放电时电极反应式为：Cd2OH 2e =Cd(OH)2；2H 2O2NiO(OH)2e =2Ni(OH)22OH 。请按要求完成下列问题。(1)当电池放电时，该电池的总反应式为_。此时，电池的负极周围溶液的 pH 会不断_(填“增大”或“减小”)。(2)电池充电时，_ 元素被还原；_ 被氧化，此电极反应式可表示为 (3)电池放电时，当有 3.
18、6g 水参加反应，电池中所转移的电子数目为_。同时有_g Cd 参加反应。29 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，H 2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：.LiH 22LiH .LiHH 2O=LiOHH 2反应中的还原
19、剂是_，反应中的氧化剂是_。知 LiH 固体的密度为 0.82 g/cm3。用锂吸收 224 L(标准状况)H 2，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。参考答案题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 C A B B B D C A B C11(1) 碱性 (2) CO 2 。 (3) 3O 2+12e-+6H2O 12OH- 。 题号 12 13 14 15 16 17答案 A C D C C B题号 18 19 20 21 22 23 24 25
20、答案 B C C A B D D B26 (1)H2 O2 ，负极：2H 24OH 4e =4H2O，正极：O 22H 2O4e =4OH(2)负极：2H 24e =4H ， 正极：O 24H 4e =2H2O(1)中 pH 变小，(2)中 pH 变大。(3)负极：CH 410OH 8e =COError!7H 2O， 正极：2O 24H 2O8e =8OH27、B28.(1)Cd2H 2O2NiO(OH)=Cd(OH) 22Ni(OH) 2 减小 (2)Cd Ni 2Ni(OH)22OH 2e =2H2O2NiO(OH) (3)0.2mol 11.229：(1)由化学能转变为电能 由 a 到 b(表达形式合理均可)(2)2H24OH 4e =4H2O 或 H22OH 2e =2H2O(3)增大电极单位面积吸附 H2、O 2的分子数，加快电极反应速率(4)Li H 2O 8.7110 4 1 32
