1、第 2 节 化学电源1.铅蓄电池的两极分别为 Pb、PbO 2，电解质溶液为 H2SO4，工作时的电池反应为PbPbO 22H 2SO4=2PbSO42H 2O。下列结论正确的是( )A Pb 为正极 被氧化B 溶液的 pH 不断减小C SO 只向 PbO2处移动D 电解质溶液的密度不断减 小2.2013 年 3 月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是( )A a 为电池的正极B 电池充电反应为 LiMn2O4=Li1 xMn2O4 xLiC 放电时，a 极锂的化合价发生变化D 放电时，溶液中 Li 从 b 向 a 迁移3.已知铅蓄电池放电时的原电池反应：PbO 2
2、Pb2H 2SO4=2PbSO42H 2O。关于铅蓄电池的下列说法中正确的是( )A 放电时的正极反应式是 PbSO 2e =PbSO4B 放电时电池的负极材料是 铅板C 充电时，电池中硫酸的浓 度不断变小D 充电时，铅板发生氧化反 应4.铅蓄电池的两极分别为铅和二氧化铅，电解质溶液为硫酸，工作时的电池反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，下列结论正确的是( )A 铅为正极被氧化B 溶液的 pH 不断减小C 硫酸根离子只向二氧化铅处 移动D 电子由铅极流向二氧化 铅极5.目前，市场上的手提应急灯主要是“无液干粉”铅酸蓄电池，其原理是将有腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶凝胶中去，使
3、电解质溶液不易发生泄漏，大大改善了电池的性能。所用的原料仍然是铅二氧化铅硫酸。下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的是（ ）A 该应急灯在照明时，电 池能将电能转变为化学能B “无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的原理C 放电时，在铅酸蓄电池的 负极发生还原反应D 照明时，电池上标有“”的极发生氧化反应6.现在各类碱性电池已经占有了越来越多的市场份额，这类电池广泛的应用于各种小型用电器（如照相机、收音机等）中。有一种新型的锌锰电池就是这种碱性电池，它是在传统锌锰电池的基础上改进的。下列对于碱性锌锰电池的叙述中不正确的是（ ）A 碱性锌锰电池工作时， 电子由锌极经外电路流向碳极B 这种电池
4、较传统锌锰电池（即干 电池）使用寿命长C 碱性锌锰电池可以实现化 学能向电能的转化和电能向化学能的转化D 这种电池的电解质由传统 的 NH4Cl 换成湿的 KOH7.日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽) 和锌皮，以糊 状氯化铵和氯化锌作电解质(其中加入二氧化锰吸收氢气)，电极 反应式可简化为 Zn2e =Zn2 ，2NH 2e = 2NH3H 2氨与锌离子能生成一种稳定的物质)。根据上述判断，下列结论不正确的是( )A 干电池内发生的是氧化 还原反应B 锌为负极，碳为正极C 工作时，电子由碳极经过 外电路流向锌极D 长时间连续使用时，内 装糊状物可能流出腐蚀用电器8.碱性电池具有容量大
5、、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)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(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为 ：2MnO 2(s)+H2O(l)+ 2e =Mn2O3(s)+2OH (aq)D 外电路中每通过 O.2 mol e ，锌的质量理论上减小 6.5 g9.(双选) 关于铅蓄电池的说法正确的是( )A 在放电时，正极发生的反 应是 Pb(s) (aq)2e =PbSO4(s)B 在放电时，该电池的负极
6、材料是铅板C 在放电时，电池中硫酸的 浓度不断增大D 放电时总反应为 PbO2Pb(s)2H 2SO4=2PbSO42H 2O10.(双选) 银锌蓄电池是一种高能电池，它的两极材料分别为锌 和氧化银，电解质溶液为 KOH 溶液，放电时的电极反应式如下：正极：Ag 2OH 2O2e =2Ag2OH ，负极：Zn2OH 2e =Zn(OH)2。下列判断正确的是( )A 锌为负极，氧化银为正 极B 锌为正极，氧化银为负极C 原电池工作时，负极区溶液 pH 增大D 原电池反应的化学方程式 为 ZnAg 2OH 2O=Zn(OH)22Ag11.铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是铅和二氧化铅，电解质为稀
7、硫酸，工作(放电) 时该电池的总反应：PbPbO 22H 2SO4=2PbSO42H 2O。试根据上述情况判断：(1)蓄电池的负极材料是_。(2)工作时，正极反应为_ 。(3)工作时，电解质溶液的 pH_(填“ 增大”、 “减小”或“不变”) 。(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向_极。(5)电流方向从_极流向_极。12.锌锰干电池的结构示意图如下：电池总反应式：Zn2MnO 22NH2e =Zn2 Mn 2O32NH 3H 2O，回答下列问题：(1)锌锰干电池的负极是_，电极反应式是_ 。(2)锌锰干电池的正极是_，电极反应式是_ 。(3)锌锰干电池又称一次性电池的原因是_ 。(4)锌锰干电
8、池的有缺陷是_ ，改进的方法是_。13.分析锌锰电池构造示意图，回答下列问题：(1)普通锌锰电池的构造如图(a)所示。该电 池的负 极材料是。电池工作是，电子流向（填“正极”或“负极”） 。若电 解质含有 杂质 Cu2+，会加速某电极的腐蚀。其主要原因是。普通 锌锰电 池的缺点有。（2）碱性锌锰电池的构造如图（b）所示。与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是。14.普通锌锰干电池中，有 7 种物质：NH 3、NH 4Cl、MnO 2、Mn 2O3、Zn、ZnCl 2和 H2O，他们分别是锌锰干电池中发生氧化还原反应的反应物和生成物。回答下列问题：（1）该电池中的电解质溶液是溶液。（2
9、）正极材料是石墨，负极材料是。（3）请讲正极反应式补充完整：+ 2NH 4Cl+= Mn2O32NH 3H 2O(4)放电时铵根离子向_极移动。15.ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是 ZnCl2NH4Cl 混合溶液。(1)该电池的负极材料是_，电池工作时，电子流向 _(填“正极”或“负极”)。(2)若 ZnCl2NH4Cl 混合溶液中含有 杂质铜离子，会加速其 电极的腐蚀，其主要原因是_。(3)欲除去 ZnCl2NH4Cl 混合溶液中的 铜离子，最好选用下列 试剂中的_(填字母)。ANaOH B Zn CFe DNH 3H2O16.锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电
10、 池的构造图如下图所示。回答下列问题：普通锌锰电池放电时发生的主要反应为 Zn2NH 4Cl2MnO 2=Zn(NH3)2Cl22MnOOH ，已知 Zn(NH3)2Cl2是由Zn(NH 3)22 和 Cl 组成。(1)该电池中，负极材料主要是_，电解质的主要成分是 _，正极发生的主要反应是_。(2)与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是 _。答案解析1.D【解析】由题给电极反应可以看出 H2SO4不断被消耗，故 pH 不断增大，H 2SO4浓度减小，溶液密度减小，所以 B 错，D 对；由 Pb 元素化合价的变化，可以看出 Pb 是负极，所以 A 不正确；原电池工作时，整个电路中负电
11、荷的流向是一致的，外电路中，电子由 Pb 极流向 PbO2极；内电路中，负电荷(SO 和 OH )移向 Pb 极，所以 C 不正确。2.C【解析】由图可知，b 极(Li 电极)为负极，a 极为正极，放电时，Li 从负极(b) 向正极(a) 迁移，A、D 正确；该电池放电时，负极： xLi xe =xLi ，正极：Li1 xMn2O4 xLi xe =LiMn2O4，a 极 Mn 元素的化合价发生变化，C 错误；由放电反应可得充电时的反应，B 正确。3.B【解析】 由铅蓄电池放电反应方程式可知，铅的化合价升高，失去电子发生氧化反应，铅板为负极，电极反应式为 PbSO 2e =PbSO4；二氧化铅
12、的化合价降低，得到电子发生还原反应，二氧化铅为正极，电极反应式为 PbO2+ SO + 4H+2e =PbSO4+ 2H2O，反应过程中硫酸的浓度不断减小。铅蓄 电池的充 电和放电是两个相反的过程，充电时铅板发生的是还原反应，硫酸的浓度不断增大。4.D【解析】由铅蓄电池工作时反应的方程式可知，铅的化合价升高，失去电子发生氧化反应，铅为负极；反应过程硫酸不断被消耗，溶液的 pH 不断增大；其外电路中，电子由负极(Pb 极) 流向正极(PbO 2极)；内电路中，阴离子(硫酸根离子)移向负极(Pb 极) ，阳离子移向正极。5.D【解析】由铅蓄应急灯照明时，电池供电，将化学能转化为电能；无液干粉电池与
13、普通铅蓄电池原理相同；标有“” 符号的一极为电池的负极，在放电时该电极上的物质失去电子，发生氧化反应，铅为负极。6.C【解析】锌锰电池是一次电池，锌作负极失电子，故 A 正确；碱性电池的使用寿命比传统电池的使用寿命要长，B 正确；干电 池只能实现化学能向电能的转化，C 不正确；传统的酸性电池电解质为 NH4Cl，碱性电池的电解质为 KOH，D 正确。7.C【解析】在锌锰干电池中，活泼金属锌为负极，负极失去电子发生氧化反应；石墨碳棒为正极，电解质的离子在正极上得到电子发生还原反应；在其外电路中，电子从负极(锌极) 经过外电路流向正极(碳极) ；长时间连续使用该原电池，由于锌皮慢慢溶解而破 损，且
14、二氧化锰不断吸收氢气而生成水，糊状物也越来越稀，流出时会腐蚀用电器。8.B【解析】 由 锌锰碱性电池的总反应式可知，锌的化合价升高，失去电子发生氧化反应，锌为负极；二氧化锰的化合价降低，在正极上得到电子发生还原反应。锌锰 碱性电 池的总反应式与负极反应式(Zn2e =Zn2 )相减，可得其正极反应式。9.BD【解析】放电时正极发生还原反应，电极反应为 PbO24H 2e =PbSO42H 2O，A 错误；放电时负极反应为 Pb(s) (aq)2e =PbSO4(s)，B 正确；合并得总反应为 PbO2Pb(s)2H 2SO4=2PbSO42H 2O，放电时硫酸的浓度不断减小，C 错误，D 正确
15、。10.AD【解析】根据电极反应，锌失电子被氧化，为负极， Ag2O 得电子被还原，是正极，A 正确、B 错误；负极反应中 OH 被消耗，负极区溶液的 pH 减小，C 错误；合并电极反应式得总化学方程式：ZnAg 2OH 2O=Zn(OH)22Ag，D 正确。11.(1)Pb (2)PbO2SO 4H 2e =PbSO42H 2O (3)增大 (4)负 (5) 正 负【解析】 由 铅蓄电池放电反应方程式可知，铅的化合价升高，失去电子发生氧化反应，铅为负极；二氧化铅的化合价降低，得到电子发生还原反应，二氧化铅为正极。 铅蓄电池放电总反应式与负极反应式(PbSO 2e =PbSO4)相减，可得其正
16、极反应式PbO2+ SO + 4H+2e =PbSO4+ 2H2O。铅蓄 电池放 电时，氢离子移向正极，硫酸根离子移向负极，它们的浓度不断减小，溶液的酸性不断减弱，pH 增大。电流方向 与 电子移动方向相反，从正极沿导线流向负极。12.(1)锌筒； Zn2e =Zn2(2)石墨棒；2MnO 22NH2e =Mn2O32NH 3H 2O(3)锌锰干电池内部的氧化还原反应是不可逆的，放电之后不能充 电，为一次性电池(4)电量小，容易产生气涨，锌外壳易破损漏液，腐蚀电器 设备；加外壳( 防腐金属或塑料筒)制成防漏电池，用氢氧化钾代替氯化铵制成碱性锌锰电池。【解析】 由 锌锰碱性电池的总反应式可知，锌
17、的化合价升高，失去电子发生氧化反应，锌为负极；二氧化锰的化合价降低，在正极上得到电子发生还原反应。锌锰碱性电池的总反应式与负极反应式(Zn2e =Zn2 )相减，可得其正极反应式。锌锰 干电池 电量小，而且在放电过程中，正极产生气体容易发生气涨；负极锌外壳会逐渐变薄漏液，会导致电器设备的腐蚀。改进方法：在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池；将电池内的电解质氯化铵换成湿的氢氧化钾，并在构造上进行改进，制成碱性锌锰电池。13.（1） Zn（锌） 正极 锌与还原出来的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 在使用过程中，锌会逐渐溶解，使锌外壳逐渐变薄，内部作为电解质的糊状 NH4Cl（显酸性）会泄漏出来
18、，使电器腐蚀。即使不使用，放置过久，也会失效（2）碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高（答案合理即可）【解析】 （1）根据原电池原理，在干电池中，活泼金属锌作负极，电子由负极流向正极。若电解质溶液中混有 Cu2+，则 Zn 会置换出 Cu，在原有电池的基础上又会形成 ZnCu 原电池，从而加速负极（锌）的腐蚀。（2）从电池的使用寿命、电解质是否泄漏等方面分析普通电池的不足和碱性电池的优点。14.(1) NH4Cl (2)锌 (3) 2MnO22e (4)正【解析】 （1）所提供的 7 种物质中，
19、NH 4Cl 和 ZnCl2可溶于水，但 ZnCl2是锌放电的产物，因此作为电解质溶液的只能是 NH4Cl 溶液。 （3）正极发生还原反应，MnO 2被还原为 Mn2O3。但根据题目所给信息，铵根离子也应该在该极参与反应，生成 NH3,所以正极电极反应为2MnO22NH2e =Mn2O32NH 3H 2O。(4)电池放电时，内电路中阳离子(NH)移向正极，阴离子移向 负极。15.(1)锌 正极(2)锌与还原出的铜形成铜锌原电池而加快锌的腐蚀(3)B【解析】在原电池的外电路中，电子由负极(锌) 经外电 路流向正极；锌能与 ZnCl2NH4Cl 混合溶液中的含有杂质铜离子反应生成铜，构成铜锌原电池
20、，可加快锌的腐蚀。16.(1)Zn NH 4Cl MnO 2 e =MnOOHNH 3碱性 电池不易 发生电解质的泄露，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高【解析】(1)根据化学方程式 Zn2NH 4Cl2MnO 2=Zn(NH3)2Cl22MnOOH，锌是负极材料，发生反应：Zn2e 2NH 3=Zn(NH3)22 ；氯化铵是电 解质的主要成分，二氧化锰和铵根离子在正极发生反应，MnO 2 e =MnOOH NH3。(2)与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池不易发生电解质的泄露，因 为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高。
