1、第二章 第二节第 2 课时 发展中的化学电源课时跟踪检测1下列电池不属于二次电池的是( )A碱性锌锰电池 B铅蓄电池C镍镉电池 D锂离子电池解析：碱性锌锰电池是一次电池，不能重复使用，A 符合题意，B、C、D 都属于二次 电 池。答案：A2.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为LiMnO 2=LiMnO2，下列说法正确的是( )ALi 是负极，电极反应为 Lie =LiB Li 是正极，电极反应为 Lie =LiC Li 是负极，电极反应为 MnO2e =MnO 2DLi 是负极，电极反应为 Li2e =Li2解析：根据电
2、池总反应可知 Li 化合价升高，被氧化， 锂为该电池负极材料， 电极反应式为 Lie =Li ，正极放电的为 MnO2，故A 项 正确。答案：A3高铁电池是一种新型电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH 3Zn2K 2FeO48H 2O，下列叙述正确的是 ( )充 电 放 电A放电时正极附近溶液的碱性增强B放电时每转移 3 mol 电子，正极有 1 mol K2FeO4 被氧化C放电时正极反应为：Zn2e 2OH =Zn(OH)2D该原电池，Zn 作正极，可用石墨等作负极解析：由高铁电池的总反应式可知，放电时正极反
3、应式为 FeO4H 2O3e =Fe(OH)35OH ，正极生成 OH ，c(OH )增大，24碱性增强， A 项正确；根据 A 项正极反应式可知，转移 3 mol 电子，有 1 mol K2FeO4被还原，B 项错误；放电时 ，Zn 在负极失电子，电极反应式为 Zn2e 2OH =Zn(OH)2，C 项错误；该原电池中 Zn 化合价升高转化为 Zn(OH)2，应采用 Zn 作负极 ，不能用石墨作负极，D 项错误。答案：A4美国 NASA 曾开发一种铁空气二次电池。该电池放电时，其原理如图所示，电池反应为 2FeO 22H 2O=2Fe(OH)2。有关该电池放电时的说法正确的是( )Aa 极质
4、量不变B b 极为电池负极C电子由 a 极经负载流向 b 极D由电能转变为化学能解析：根据电池反应 2FeO 22H 2O=2Fe(OH)2，在 a 极， 铁在反应过程中失电子，生成 Fe2 ，在 NaOH 溶液中 Fe2 与 OH 反应生成 Fe(OH)2，故 a 极质量增加，A 项错误； b 极 O2得电子，b 极为电池的正极，B 项错误； 电子从负极(a 极)流出，经过外电路流向正极(b极 )，C 项正确；原电池是将化学能转化为电能的装置，D 项错误。答案：C5一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH4e H 2O=CH3COOH4H 。下列有关说法正确的
5、是( )A检测时，电解质溶液中的 H 向负极移动B正极上发生的反应为 O24e 2H 2O=4OHC若有 0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗 4.48 L 氧气D电池反应的化学方程式为CH3CH2OHO 2 CH 3COOHH 2O解析：酒精检测仪利用了燃料电池原理。检测时，电解质溶液中阳离子移向正极，A 项错误；该电池电解质溶液 为酸性电解质，正极不会产生 OH ，正极反应式为 O24e 4H =2H2O，B 项错误；若有 0.4 mol 电子转移，正极消耗 0.1 mol O2，其标准状况下的体积为 2.24 L，C 项错误；负极反应为CH3CH2OH4e H 2O=CH3COO
6、H4H ，正极反应为O2 4e 4H =2H2O，两电极反应式相加可得总反应式，CH3CH2OHO 2 CH 3COOHH 2O，D 项 正确。答案：D6 “盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为2Mg O22H 2O=2Mg(OH)2，下列关于该电池的说法错误的是( )A镁片作为负极B正极发生氧化反应C电池工作时镁片逐渐被消耗D食盐水作为电解质溶液解析：根据原电池反应式知，Mg 元素化合价由 0 价变为2 价，所以 Mg 失 电子作负极，A 项正确；正极反应 式为O2 4e 2H2O=4OH ，正极发生的是还 原反应，B 项错误；Mg 作负极
7、，电极反 应式为 Mg2e =Mg2 ，所以 电池工作时镁片逐渐被消耗，C 项 正确；该原电 池中， 电解质溶液是食盐水，D 项正确。答案：B7我国首先研制的以铝、空气、海水为能源的新型航标灯，是以海水为电解质溶液的。只要把灯放入海水中数分钟后就会发出耀眼的光，其能量比普通干电池高 2050 倍，试推测此电池的基本结构：(1)电池的负极是_，其电极反应式为_。(2)可用 _材料作正极。(3)已知正极发生的电极反应式为 O22H 2O4e =4OH ，则电池的总反应方程式为_。解析：由铝、空气、海水为能源的电池可知铝作负极，失去电子电极反应为 Al3e =Al3 ，正极反 应为O2 2H2O4e
8、 =4OH ，所以正极材料是比 铝不活泼的金属或能导电的非金属单质，由正、负极电极反应及得失电子守恒，可得电池总反应方程式为 4Al3O 26H 2O=4Al(OH)3。答案：(1) 铝 Al3e =Al3(2)金属性比铝弱的导体或导电的非金属石墨(3)4Al3O 26H 2O=4Al(OH)38(2018长春外国语学校月考) 微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是 Ag2O 和 Zn，电解质溶液为 KOH 溶液，电极反应为Zn2OH 2e =ZnOH 2O，Ag 2OH 2O2e =2Ag2OH ，总反应为 Ag2OZn= =ZnO2Ag。根据反应式回答问题：(1)
9、Zn 是_极，Ag 2O 发生_反应。(2)电子由 _极流向_极( 填“Zn”或“Ag 2O”)，当电路通过 1 mol 电子时，负极消耗物质的质量是_ g。(3)在使用过程中，电解质溶液中 KOH 的物质的量_(填“增大” “减小”或“不变”)。解析：(1) 由 电极反应式可知，Zn 失电子，所以作负极，Ag 2O 得电子，发生 还原反应。(2) 原电池工作时，电子由负极经过外电路流向正极，即由 Zn 极流向 Ag2O 极，由电极反应式可知，每消耗 1 mol Zn，转 移 2 mol 电子，所以通 过 1 mol 电子 时消耗 0.5 mol Zn，即 0.5 mol65 g/mol32.
10、5 g 锌。(3)由电极反应式和 总反应式可知，在放电过程中，KOH 只是起到了增 强导电性的作用，不参与反应，故电池使用过程中 KOH 的物质 的量不变。答案：(1) 负 还原 (2)Zn Ag 2O 32.5 (3)不变11980 年我国首次制成燃氢汽车，乘员 12 人以 50 km/h 行驶340 km。燃料电池车采用的燃料是装在特别的高压储罐中的液氢，“吃氢排水” 。下列有关此燃料电池的说法正确的是( )A该电池工作时，可产生蓝色的火焰B电池工作时，电子由正极流向负极C该电池进空气的极为电池负极，发生电极反应：2H2O O24e =4OHD燃料电池的能量利用率比氢气直接燃烧高解析：燃料
11、电池工作时燃料和氧化剂并不直接接触，所以不会产生火焰，A 错；所有化学电源工作时，电子都是从 负极移向正极，B 错；发生氧化反应的极为负极，C 错；燃料电池是特殊的能量转化原理可使其理论能量转换效率高达 90%，D 正确。答案：D2(2018遵义航天高级中学月考) 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放电时，a 极锂的化合价发生变化B电流的方向为 a 到 bC a 为电池的正极D放电时，溶液中 Li 从 b 向 a 迁移解析：放电时，a 电极为正极，Mn 元素化合价 发生变化，锂的化合价不变， b 电极为负极，电流的方向为 a 到 b，A 错误，B、C 正确
12、；b电极 Li 失电子产生 Li ，a 电极为正极，所以溶液中 Li 从 b 向 a 迁移，D 正确。答案：A3燃料电池是燃料(如 CO、H 2、CH 4、CH 3OH 等)跟氧气或空气反应，将此反应的化学能转化为电能的装置，电解质通常为 KOH溶液。有人设计出利用 CH4 和 O2 的反应，用铂电极在 KOH 溶液中构成原电池，电池的总反应类似于 CH4 在 O2 中燃烧，则下列说法正确的是( )每消耗 1 mol CH4 可以向外电路提供 8 mol e 负极上CH4 失去电子，电极反应式 CH410OH 8e =CO 7H 2O 23负极上是 O2 获得电子，电极反应式为 O22H 2O
13、4e =4OH 电池放电后，溶液 pH 不断升高A BC D解析：CH 4中的 C 为 4 价，碱性介质中反应变为 CO 中的23C 为 4 价，1 mol CH4失去的电子数 为 8 mol，电极反应为CH4 10OH 8e =CO 7H 2O，正确；CH 4在负极上反应，23O2在正极上反应，错误；CH 4和 O2在反应过程中生成 CO2，与KOH 反应消耗了 KOH，故溶液 pH 降低，错误，A 正确。答案：A4锌空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时 Zn 转化为 ZnO。该电池工作时，下列说法正确的是( )AZn 电极是该电池的正极B Zn 电极的电极反应：Z
14、nH 2O2e =ZnO2H C OH 向石墨电极移动D氧气在石墨电极上发生还原反应解析：锌空气电池中，Zn 为电池负极，石墨电极为正极，A 项错误；电解质溶液为 KOH 溶液， Zn 电极不会产生 H ，B 项错误；电解质溶液中阴离子向负极移动，C 项错误；O 2在石墨电极上得电子，发生还原反应，D 项正确。答案：D5(2018南昌市第二中学月考) .被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池。 下图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为 KOH 溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。试回答下列问题：(1)燃
15、料电池的优点是_；电解质溶液中的 OH 移向_(填“负”或“正”) 极。(2)写出氢氧燃料电池工作时正极反应式：_。(3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为_。(4)利用该装置可以处理氮的氧化物和 NH3 尾气，总反应为6NO2 8NH 3=7N212H 2O，负极反应式为_ _。.将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，若该电池中两电极的总质量为 80 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为 41 g，试计算：(1)产生氢气的体积(标准状况)为_。(2)通过导线的电子数为_( 用 NA 表示)。解析：.(1)因为是氧气和氢气的燃料电池，产物为水
16、，并且氧气和氢气的燃烧放出的热量高，所以(1)燃料电池的优点是能量利用率高，绿色无 污染。根据原电池工作原理，在电解质溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。(2)正极上是氧气得电子和水生成氢氧根离子，发 生还原反应，所以电极反应式为2H2O O24e =4OH 。(3)在碱性溶液中，甲 烷在负极上失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4 10OH 8e =CO 7H 2O。(4)根据反应 6NO2 238NH 3=7N212H 2O 可知，NO 2为氧化剂，NH 3为还原剂，故负极反应式为 2NH3 6e 6OH =N26H 2O。.(1) 将锌片和 银片浸入稀硫酸中
17、组成原电池，锌做负极失电子发生氧化反应；硫酸中的氢离子做氧化剂得电子发生还原反应。若该电池中两电极的总质量为 80 g，工作一段 时间 后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为 41 g，质量减少了 39 g，根据原电池工作原理知道减少的质量是锌失电子，变成锌离子。根据电子守恒 ZnH 2产生标准状况下氢气的体积为 39 g/65 gmol1 22.4 Lmol1 13.44 L。(2)通过导线 的电子数 为 39 g/65 gmol1 2NA1.2N A答案：.(1)能量利用率高，绿色无污染 负 (2)2H2OO 24e =4OH (3)CH410OH 8e =CO 7H 2O 23(4)2NH3 6e 6OH =N26H 2O.(1)13.44 L(2)1.2NA
