2019_2020年高中化學(xué)課時分層作業(yè)4化學(xué)電源（含解析）蘇教版選修4.docx

課時分層作業(yè)(四)化學(xué)電源(建議用時：45分鐘)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練1下列有關(guān)化學(xué)電池的說法中正確的是()A化學(xué)電池只能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B燃料電池能將全部化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C鋅銀電池比能量大，電壓穩(wěn)定，儲存時間長D一次電池包括干電池和蓄電池C蓄電池不但可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(放電)，也可以將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(充電)；燃料電池的能量轉(zhuǎn)換率超過80%，但不可能100%轉(zhuǎn)換；蓄電池可重復(fù)使用，屬于二次電池。2鋅錳干電池在放電時總反應(yīng)方程式可以表示為Zn(s)2MnO22NH=Zn2Mn2O3(s)2NH3H2O，在此電池放電時正極(碳棒)上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()AZnB碳CMnO2和NHDZn2和NH答案：C3銀鋅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表示為：2AgZn(OH)2Ag2OZnH2O，在此電池放電時，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()AAgBZn(OH)2CAg2ODZnD電池放電時發(fā)生原電池反應(yīng)，其負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，元素的化合價升高，即負(fù)極材料為Zn。4鎂及其化合物一般無毒(或低毒)、無污染，且鎂電池放電時電壓高而平穩(wěn)，使鎂電池越來越成為人們研制綠色電池的關(guān)注焦點。其中一種鎂電池的反應(yīng)為：xMgMo3S4MgxMo3S4。在鎂電池放電時，下列說法錯誤的是()AMg2向正極遷移B正極反應(yīng)式為：Mo3S42xe=Mo3SCMo3S4發(fā)生氧化反應(yīng)D負(fù)極反應(yīng)式為：xMg2xe=xMg2C鎂在反應(yīng)中失電子，則Mo3S4在反應(yīng)中得電子，故放電時Mo3S4發(fā)生還原反應(yīng)，不正確。5氫氧燃料電池是將H2和O2分別通到浸入20%40%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的KOH溶液的多孔石墨電極上，其電池總反應(yīng)為2H2O2=2H2O，則下列敘述正確的是()A通入H2的一極是正極，通入O2的一極是負(fù)極B通入O2的一極是正極，通入H2的一極是負(fù)極C該電池工作一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH增大D該電池工作一段時間后，負(fù)極區(qū)附近溶液的pH增大B根據(jù)電池總反應(yīng)可知，該電池工作時不斷有H2O生成，則電解質(zhì)溶液的pH不斷減小。通入O2的一極作正極，通入H2的一極作負(fù)極，H2在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為2H24OH4e=4H2O，負(fù)極區(qū)附近溶液中OH濃度降低，則pH減小。綜上分析，B項正確。6下列關(guān)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(yīng)是PbSO2e=PbSO4B在放電時，該電池的負(fù)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(yīng)是PbSO42e=PbSOB鉛蓄電池放電時正極反應(yīng)為PbO24HSO2e=PbSO42H2O，負(fù)極材料為鉛板；充電時陽極反應(yīng)是PbSO42H2O2e=PbO24HSO；充電時，電池中硫酸的濃度增大。7鎳鎘(NiCd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2有關(guān)該電池的說法正確的是()A充電時陽極反應(yīng)：Ni(OH)2eOH=NiOOHH2OB充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程C放電時負(fù)極附近溶液的堿性不變D放電時電解質(zhì)溶液中的OH向正極移動A由總反應(yīng)可知，放電時，負(fù)極Cd發(fā)生氧化反應(yīng)：Cd2e2OH=Cd(OH)2，負(fù)極堿性減弱，C項錯誤；正極反應(yīng)為2NiOOH2e2H2O=2Ni(OH)22OH，放電時，OH由正極向負(fù)極移動(內(nèi)電路)，D項錯誤；充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B項錯誤；充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，即為Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O，A項正確。8有一種新穎的固體氧化物型燃料電池(SOFC)，該電池工作時，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，在高溫熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列對該燃料電池說法正確的是()A在熔融電解質(zhì)中，O2由負(fù)極移向正極B電池的總反應(yīng)是2C4H1013O28CO210H2OC通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為O24e=2O2D通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為C4H1026e13O2=4CO25H2OB在原電池中，陰離子向負(fù)極移動，所以O(shè)2由正極移向負(fù)極；正極發(fā)生得電子反應(yīng)，電極反應(yīng)為O24e=2O2；燃料電池中，燃料在負(fù)極，電極反應(yīng)為C4H1026e13O2=4CO25H2O。9微型鈕扣電池在現(xiàn)代生活中被廣泛應(yīng)用。有一種銀鋅電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電極反應(yīng)為Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH根據(jù)上述反應(yīng)式，做下列題目：(1)判斷下列敘述中正確的是_。A在使用過程中，電解質(zhì)KOH不斷被消耗B使用過程中，電子由Ag2O極經(jīng)外電路流向Zn極CZn是負(fù)極，Ag2O是正極DZn電極發(fā)生還原反應(yīng)，Ag2O電極發(fā)生氧化反應(yīng)(2)寫出電池的總反應(yīng)式：_。(3)使用時，負(fù)極區(qū)的pH_(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，正極區(qū)的pH_，電解質(zhì)溶液的pH_。解析：(1)(2)由兩電極反應(yīng)相加得電池總反應(yīng)式：ZnAg2O=ZnO2Ag，由總反應(yīng)式知，在使用過程中KOH沒有被消耗，A錯；由電極反應(yīng)式可知Zn是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag2O是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電子由Zn極經(jīng)外電路流向Ag2O極，故C對，B、D均錯。(3)電解質(zhì)溶液為KOH溶液，使用時，負(fù)極區(qū)消耗OH，pH減??；正極區(qū)產(chǎn)生OH，pH增大，消耗和產(chǎn)生的量相等，H2O的量不變，電解質(zhì)溶液的pH不變。答案：(1)C(2)ZnAg2O=ZnO2Ag(3)減小增大不變10以甲醇為原料，以KOH為電解質(zhì)的手機充電電池，充一次電可以連續(xù)使用一個月。已知該電池的總反應(yīng)式為2CH3OH3O24KOH2K2CO36H2O。請?zhí)羁眨?1)放電時：負(fù)極的電極反應(yīng)式為_。(2)通入甲醇一端的電極是_極，電池在放電過程中溶液的pH將_(填“上升”“下降”或“不變”)。(3)若在常溫、常壓下，1 g CH3OH燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出22.68 kJ的熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。解析：(1)CH3OH中碳元素從2價變成4價，所以CH3OH是負(fù)極反應(yīng)物，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為CH3OH8OH6e=CO6H2O，因電解質(zhì)為KOH，所以CH3OH的氧化產(chǎn)物不是CO2而是CO。(2)在上述電池反應(yīng)中，甲醇被氧化，則通入甲醇的電極為負(fù)極，在放電過程中生成的CO2與強堿反應(yīng)消耗強堿，使溶液的pH下降。答案：(1)CH3OH6e8OH=CO6H2O(2)負(fù)下降(3)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.76 kJmol1能力提升練11(雙選)據(jù)報道，以硼氫化合物NaBH4(硼元素的化合價為3)和H2O2作原料的燃料電池可用作通信衛(wèi)星電源，負(fù)極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO2，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A電池放電時Na從a極區(qū)移向b極區(qū)B電極b采用MnO2，MnO2既作電極材料又有催化作用C每消耗1 mol H2O2，轉(zhuǎn)移的電子為1 molD該電池的正極反應(yīng)為BH8OH8e=BO6H2OAB由裝置圖可知，H2O2得電子化合價降低，所以b為正極，a為負(fù)極，原電池中陽離子向正極移動。負(fù)極反應(yīng)為BH8OH8e=BO6H2O。每消耗1 mol H2O2，轉(zhuǎn)移的電子為2 mol。12一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食鹽、氫氧化鈉(化學(xué)藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應(yīng)方程式為2Al3ClO2OH=3Cl2AlOH2O。下列說法不正確的是()A該電池的優(yōu)點是電極材料和電解質(zhì)用完后方便更換B該電池發(fā)生氧化反應(yīng)的是金屬鋁C電極的正極反應(yīng)為3ClO3H2O6e=3Cl6OHD當(dāng)有0.1 mol Al完全溶解時，流經(jīng)電解質(zhì)溶液的電子個數(shù)為1.8061023D該電池所用材料都是生活中常見的物質(zhì)，電極材料和電解質(zhì)用完后方便更換，A正確；金屬鋁是原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為3ClO3H2O6e=3Cl6OH，C正確；電子只能流經(jīng)導(dǎo)線，不能流經(jīng)電解質(zhì)溶液，D不正確。13(雙選)以N2和H2為反應(yīng)物、溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制成能固氮的新型燃料電池，原理如圖所示。下列說法不正確的是()Ab電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)Ba電極發(fā)生的反應(yīng)為N26H6e=2NH3CA溶液中所含溶質(zhì)為NH4ClD當(dāng)反應(yīng)消耗1 mol N2時，則消耗的H2為67.2 LBDA.N23H2=2NH3，反應(yīng)中氫的化合價升高，失去電子，因此b電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故說法正確；B.a電極作正極，電解質(zhì)溶液中含有鹽酸，因此電極反應(yīng)式為N28H6e=2NH，故說法錯誤；C.根據(jù)B選項的分析，A溶液中所含溶質(zhì)為NH4Cl，故說法正確；D.沒有說明外界條件，故說法錯誤。14.(1)鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機溶劑中，Li通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2?；卮鹣铝袉栴}：外電路的電流方向是由_極流向_極。(填字母)電池正極反應(yīng)式為_。(2)通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量，其工作原理示意圖如下：Pt電極上發(fā)生的是_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。寫出NiO電極的電極反應(yīng)式：_。解析：(1)可由題意敘述中Li的遷移方向判斷電流方向，在電池內(nèi)部，陽離子從負(fù)極移向正極，可知MnO2晶格