精修版蘇教版化學(xué)必修22.3.2 化學(xué)電源同步練習(xí)及答案

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1、 精品資料 第二課時(shí)　化學(xué)電源 (時(shí)間：30分鐘) 考查點(diǎn)一　化學(xué)電源 1．廢舊的電池不可以隨意丟棄，某同學(xué)希望將廢舊的電池回收利用，他的以下想法不正確的是 (　　)。 A．把鋅皮取下洗凈用于實(shí)驗(yàn)室制取氫氣 B．碳棒取下洗凈用作電極 C．把銅帽取下洗凈回收利用 D．廢電池中的黑色糊狀物含有氯化銨等物質(zhì)，可作化肥 解析　廢電池中的黑色糊狀物除了含有氯化銨外，還含有重金屬鹽，重金屬鹽有毒，不能作為化肥。 答案　D 2．茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長(zhǎng)效、穩(wěn)定。我國(guó)科技工作者研制出以鋁合

2、金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中 (　　)。 ①鋁合金是正極?、阡X合金是負(fù)極?、酆Ｋ请娊赓|(zhì)溶液?、茕X合金電極發(fā)生還原反應(yīng)　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．②③ B．②④ C．①② D．①④ 解析　鋁的活潑性強(qiáng)于鐵，所以鋁合金作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，海水是電解液，②、③正確。 答案　A 3．下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確的是 (　　)。 A．手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池 B．銅鋅原電池工作時(shí)，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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D．鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極 解析　原電池工作時(shí)，電子從負(fù)

3、極流出，經(jīng)外電路流向正極，銅鋅原電池中鋅為負(fù)極，銅為正極，電子流向應(yīng)該是由鋅電極流向銅電極，B錯(cuò)誤。 答案　B 4．根據(jù)國(guó)外媒體的報(bào)道，ZPower公司將推出一種全新的銀鋅電池，這種銀鋅電池的續(xù)航能力要比鋰離子電池強(qiáng)，有望取代鋰電池。其放電過(guò)程可表示為Ag2O＋Zn=== ZnO＋2Ag，此電池放電時(shí)，有關(guān)說(shuō)法正確的是 (　　)。 A．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．電解質(zhì)溶液是稀硫酸 C．電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極 D．Zn做負(fù)極被氧化 解析　原電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；從方程式可以看出，電池反應(yīng)后生成了ZnO，ZnO在酸性溶液中不能存在，所以電解質(zhì)溶液

4、是堿液，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池中，電子是從負(fù)極流向正極，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，D選項(xiàng)正確。 答案　D 考查點(diǎn)二　電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě) 5．鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視。目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)式為L(zhǎng)i＋MnO2LiMnO2，下列說(shuō)法正確的是 (　　)。 A．Li是正極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－=== Li＋ B．Li是負(fù)極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－=== Li＋ C．Li是負(fù)極，電極反應(yīng)式為MnO2＋e－=== MnO D．Li是負(fù)極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－2e－=== Li2＋ 解析　由總反應(yīng)Li＋MnO2=== Li

5、MnO2可知，Li元素在反應(yīng)后化合價(jià)升高(0→＋1)，Mn元素在反應(yīng)后化合價(jià)降低(＋4→＋3)。Li被氧化，在電池中做負(fù)極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－=== Li＋。 答案　B 6．可用于電動(dòng)汽車(chē)的鋁—空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解質(zhì)溶液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說(shuō)法正確的是 (　　)。 A．以NaCl溶液或NaOH溶液為電解質(zhì)溶液時(shí)，正極反應(yīng)都為：O2＋2H2O＋4e－=== 4OH－ B．以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Al＋3OH－－3e－=== Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液時(shí)，電池在工作過(guò)程中電

6、解質(zhì)溶液的pH保持不變 D．電池工作時(shí)，電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極 解析　Al(OH)3能溶解在NaOH溶液中，所以產(chǎn)物應(yīng)為NaAlO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)消耗了NaOH，所以溶液的pH減小，C錯(cuò)誤；電池工作時(shí)，電子通過(guò)外電路從負(fù)極流向正極，D錯(cuò)誤。 答案　A 7．剪約6 cm長(zhǎng)、2 cm寬的銅片、鋁片各一片，分別用接線柱平行地固定在一塊塑料板上(間隔2 cm)。將銅片與鋁片分別和電流表的“＋”“－”端相連，電流表指針調(diào)在中間位置。取兩個(gè)50 mL的小燒杯，在一個(gè)燒杯中注入約40 mL的濃硝酸，在另一只燒杯中注入40 mL 0.5 mol·L－1的硫酸溶液。試回答： (1)兩電極同時(shí)插

7、入稀硫酸中，鋁片上電極反應(yīng)式____________________； (2)兩電極同時(shí)插入濃硝酸中，鋁片上電極反應(yīng)式____________________。 解析　原電池反應(yīng)要能發(fā)生，前提之一是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，鋁與之反應(yīng)：2Al＋6H＋=== 2Al3＋＋3H2↑，所以活潑金屬鋁為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：負(fù)極2Al－6e－=== 2Al3＋，正極6H＋＋6e－=== 3H2↑；當(dāng)電解質(zhì)溶液為濃硝酸時(shí)，鋁發(fā)生鈍化，而銅與之反應(yīng)：Cu＋2NO＋4H＋=== Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，所以這時(shí)不活潑金屬銅作了負(fù)極，電極反應(yīng)式為：負(fù)極Cu－2e－===

8、Cu2＋，正極：2NO＋2e－＋4H＋=== 2NO2↑＋2H2O。 答案　(1)2Al－6e－=== 2Al3＋　(2)2NO＋2e－＋4H＋=== 2NO2↑＋2H2O 考查點(diǎn)三　燃料電池 8．下列化學(xué)電池不易造成環(huán)境污染的是 (　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．氫氧燃料電池 B．鋅錳電池 C．鎳鎘電池 D．鉛蓄電池 解析　氫氧燃料電池反應(yīng)后產(chǎn)物為水，無(wú)污染。 答案　A 9．燃料電池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)與氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，通常用氫氧化鉀作為電解質(zhì)溶液。完成下列關(guān)于甲烷(CH4)燃料電池的問(wèn)題： (

9、1)甲烷在空氣中燃燒的化學(xué)方程式為：______； (2)已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH4＋2O2＋2KOH== = K2CO3＋3H2O，電池中有一極的電極反應(yīng)為CH4＋10OH－－8e－=== CO＋7H2O，這個(gè)電極是燃料電池的_______(填“正”或“負(fù)”) 極，另一個(gè)電極上的電極反應(yīng)式為：_________； (3)隨著電池不斷放電，電解質(zhì)溶液的堿性________(填“增大”、“減小”或“不變”)； (4)通常情況下，甲烷燃料電池的能量利用率________(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃燒的能量利用率。 解析　(2)根據(jù)電極反應(yīng)式，甲烷失去電子應(yīng)為電池的負(fù)極，

10、正極的反應(yīng)式可以用總方程式減去負(fù)極反應(yīng)式而得到：2H2O＋O2＋4e－=== 4OH－；(3)從總反應(yīng)方程式中可知反應(yīng)過(guò)程消耗KOH，所以溶液的堿性減??；(4)燃料電池的能量利用率要大于燃料直接燃燒的能量利用率。 答案　(1)CH4＋2O2CO2＋2H2O　(2)負(fù)　2H2O＋O2＋4e－=== 4OH－　 (3) 減小　(4)大于 10．氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是2H2(g)＋O2(g)=== 2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)生成物能量總和__________(填“大于”、“小于”或“等于”)反應(yīng)物能量總和。 (2)若2

11、 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量________(填“＞”、“＜”或“＝”)572 kJ。 (3)美國(guó)阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其構(gòu)造如右圖所示：a、b兩個(gè)電極均由多孔的碳?jí)K組成。它的負(fù)極反應(yīng)物為_(kāi)___________ ，當(dāng)正極消耗5.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí)，外電路轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi)___________。 解析　(1)H2的燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。 (2)根據(jù)熱化學(xué)反應(yīng)方程式可知，2 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水，放出的熱量為572 kJ，由于液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水需要吸收熱，所以生成氣態(tài)水放出的熱量小于572 kJ。 (3)在氫氧燃料電池中，根據(jù)化合價(jià)可判斷知，H2失去電子為負(fù)極，O2得電子為正極，正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=== 4OH－，消耗5.6 L氧氣，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1023 答案　(1)小于　(2)＜　(3)H2O　6.02×1023