人教版選修4 第4章第2節(jié) 化學電源 作業(yè) (13).doc

第2節(jié) 化學電源1.下列化學電源屬于綠色電池的是()。a.干電池b.鎳鎘電池c.鋅錳電池d.氫氧燃料電池【答案】d2.科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池,利用細菌將有機物轉(zhuǎn)化為氫氣,氫氣進入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池中發(fā)電。該電池的負極反應式為()。a.h2+2oh-2e-2h2ob.o2+4h+4e-2h2oc.h2-2e-2h+d.o2+2h2o+4e-4oh-【解析】負極失去電子發(fā)生氧化反應,在酸性條件下,氫氣失去電子生成h+,c項正確。【答案】c3.肼(n2h4)-空氣燃料電池是一種環(huán)保型堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%30%的koh溶液。電池總反應式為n2h4+o2n2+2h2o。下列關于該燃料電池工作時的說法正確的是()。a.負極的電極反應式為n2h4+4oh-4e-4h2o+n2b.正極的電極反應式為o2+4h+4e-2h2oc.溶液中陰離子向正極移動d.溶液中陰離子的物質(zhì)的量明顯減少【解析】本題要注意電解質(zhì)溶液是koh,n2h4在負極反應,o2在正極反應,則正極反應式為o2+2h2o+4e-4oh-,總反應式減去正極反應式得負極反應式:n2h4+4oh-4e-4h2o+n2。oh-在正極生成,在負極消耗,陰離子向負極移動,c項不正確;反應過程中oh-的濃度不變,d項不正確?！敬鸢浮縜4.已知蓄電池在充電時作電解池,放電時作原電池。鉛蓄電池上有兩個接線柱,一個接線柱旁標有“+”,另一個接線柱旁標有“-”。關于標有“+”的接線柱,下列說法中正確的是()。a.充電時作陽極,放電時作正極b.充電時作陽極,放電時作負極c.充電時作陰極,放電時作負極d.充電時作陰極,放電時作正極【解析】“+”接線柱放電時為原電池的正極,充電時與外接電源正極相連,作陽極,a項正確?！敬鸢浮縜5.用no生產(chǎn)硝酸,可以有效消除污染,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()。a.a極是該電池的正極b.電流經(jīng)導線由a極流向b極c.b極發(fā)生氧化反應d.a極的電極反應式為no+2h2o-3e-no3-+4h+【答案】d6.新型lifepo4可充電鋰離子動力電池以其獨特的優(yōu)勢成為綠色能源的新寵。已知該電池放電時的正極反應式為fepo4+li+e-lifepo4,負極反應式為li-e-li+。下列說法中正確的是()。a.充電時動力電池上標注“+”的電極應與外接電源的正極相連b.放電時電池總反應為fepo4+li+e-lifepo4c.放電時電池內(nèi)部li+向負極移動d.放電時,在正極上li+得電子被還原【解析】b項,放電時電池總反應為fepo4+lilifepo4;c項,放電時電池內(nèi)部li+向正極移動;d項,在正極上fepo4得電子被還原?！敬鸢浮縜7.有一種鋰電池,用金屬鋰和石墨作電極材料,電解質(zhì)溶液是由四氯鋁鋰(lialcl4)溶解在亞硫酰氯()中形成的,電池總反應式為8li+3socl26licl+li2so3+2s。下列敘述中正確的是()。a.電解質(zhì)溶液中混入水,對電池反應無影響b.金屬鋰作電池的正極,石墨作電池的負極c.電池工作過程中,亞硫酰氯(socl2)被還原為li2so3d.電池工作過程中,金屬鋰提供的電子與正極區(qū)析出硫的物質(zhì)的量之比為41【解析】由電池總反應可知,li失電子,作電池的負極,石墨作電池的正極,故b項不正確;li為堿金屬,易與水發(fā)生反應2li+2h2o2lioh+h2,故a項不正確;電池工作過程中,socl2被還原為s,故c項不正確;由電池總反應式知,8 mol li參與反應,可提供8 mol e-,同時在正極區(qū)析出2 mol s,故d項正確?！敬鸢浮縟8.固體氧化物燃料電池的電解質(zhì)是固態(tài)氧化物,在熔融狀態(tài)下能傳導o2-,向電池中的一極通入空氣,另一極通入丙烷氣體,下列對該燃料電池的說法不正確的是()。a.在熔融電解質(zhì)中,o2-由負極移向正極b.該電池的總反應為c3h8+5o23co2+4h2oc.電路中每通過5 mol電子,約有5.6 l標準狀況下的丙烷被完全氧化d.通入丙烷的電極為電池負極,發(fā)生的電極反應為c3h8+10o2-20e-3co2+4h2o【解析】該燃料電池的化學反應原理是c3h8+5o23co2+4h2o,b項正確;放電過程中通入丙烷的電極為負極,電極反應式為c3h8+10o2-20e-3co2+4h2o,d項正確;通入o2的電極為正極,電極反應式為o2+4e-2o2-,產(chǎn)生的o2-向負極移動,a項錯誤?！敬鸢浮縜9.氯鋁電池是一種新型的燃料電池,電解質(zhì)溶液是koh溶液,試回答下列問題:(1)通入氯氣的電極是(填“正”或“負”)極,電極反應式為。(2)加入鋁的電極是(填“正”或“負”)極,電極反應式為。(3)電子從(填“al”或“cl2”,下同)極流向極?！窘馕觥扛鶕?jù)cl2和al反應的化學方程式3cl2+2al2alcl3可知,鋁失電子被氧化,為負極,但電解質(zhì)溶液為koh溶液,故負極的電極反應式為2al-6e-+8oh-2alo2-+4h2o;cl2得電子被還原,為正極,電極反應式為3cl2+6e-6cl-。在外電路中電子從負極(鋁極)流出沿導線流向正極(cl2極)。【答案】(1)正;3cl2+6e-6cl-(2)負;2al-6e-+8oh-2alo2-+4h2o(3)al;cl210.鋰電池具有能量密度大、自放電率低、無記憶效應等顯著優(yōu)點。(1)fes2(二硫化亞鐵)納米材料可用于制造高容量鋰電池。電池放電時的總反應式為4li+fes2fe+2li2s。則正極反應式為。(2)鋰錳電池的反應原理如圖所示,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。外電路的電流方向是由(填“a”或“b”,下同)極流向極。電池的正極反應式為 。【答案】(1)fes2+4e-+4li+fe+2li2s(或fes2+4e-fe+2s2-)(2)b;amno2+e-+li+limno211.有一種以甲醇為原料,以koh為電解質(zhì)的用于手機的可充電高效燃料電池,充滿一次電可以連續(xù)使用一個月。已知該電池的總反應式為：2ch3oh+3o2+4koh2k2co3+6h2o請回答下列問題:(1)放電時,負極的電極反應式為。 (2)充電時,該燃料電池的負極與外電源的(填“正”或“負”)極相連。 (3)若在常溫、常壓下,1 g ch3oh完全燃燒生成co2和液態(tài)水時放出22.68 kj的熱量,則表示該反應的熱化學方程式為。 【解析】(1)ch3oh中c元素從-2價變成+4價,所以ch3oh是負極反應物,發(fā)生氧化反應,電極反應式為ch3oh-6e-+8oh-co32-+6h2o,因電解質(zhì)為koh,所以氧化產(chǎn)物不是co2而是co32-。(2)該電池在充電時,陰極得到電子,發(fā)生還原反應,所以應該與外接電源的負極相連?！敬鸢浮?1)ch3oh-6e-+8oh-co32-+6h2o(2)負(3)ch3oh(l)+o2(g)co2(g)+2h2o(l)h=-725.76 kjmol-112.以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構如圖所示。下列關于該電池的敘述正確的是()。a.該電池能夠在高溫下工作b.該電池的負極反應式為c6h12o6+6h2o-24e-6co2+24h+c.放電過程中,h+從正極區(qū)向負極區(qū)遷移d.在電池反應中,每消耗1 mol氧氣,理論上能生成標準狀況下co2氣體22.46 l【解析】微生物的主要成分是蛋白質(zhì),高溫條件下蛋白質(zhì)失去活性,a項不正確。通入燃料c6h12o6的一極為負極,負極反應式為c6h12o6+6h2o-24e-6co2+24h+,b項正確。正極反應式為6o2+24h+24e-12h2o,從兩極反應可知,負極生成h+,正極消耗h+,即h+通過質(zhì)子交換膜從負極傳導到正極,c項不正確。根據(jù)總反應式c6h12o6+6o26co2+6h2o可知,每消耗1 mol氧氣,理論上能生成標準狀況下co2氣體22.4 l,d項不正確?！敬鸢浮縝13.比亞迪公司開發(fā)了具有多項專利的鋰釩氧化物二次電池,其成本較低,對環(huán)境無污染,能量密度遠遠高于其他材料電池。該電池的總反應為v2o4+xlilixv2o4,下列說法正確的是()。a.該電池充電時,鋰極與外電源的負極相連b.該電池在放電時,li+向負極移動c.該電池充電時,陰極反應式為lixv2o4-xe-v2o4+xli+d.若放電時轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,則用去的鋰為1.4x g【解析】b項,電池放電時,陽離子向正極移動,錯誤;c項,充電時,陰極反應式為xli+xe-xli,錯誤;d項,xli-xe-xli+,當轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時,用去的鋰為7 gmol-10.2 mol=1.4 g,錯誤?！敬鸢浮縜14.時間久了,銀器皿的表面會逐漸變黑,這是由于生成了硫化銀。有人設計用原電池原理進行“拋光”,其處理方法是將一定濃度的食鹽溶液放入一鋁質(zhì)容器中,再將變黑的銀器浸入溶液中,放置一段時間后,黑色會褪去使銀恢復光澤,且不會損失銀。試回答下列問題:(1)食鹽的作用是。(2)在此原電池反應中,負極發(fā)生的電極反應為,正極發(fā)生的電極反應為。(3)反應過程中會產(chǎn)生具有臭雞蛋氣味的氣體,溶液中發(fā)生的反應為,原電池總反應式為?！窘馕觥?1)形成原電池需要電解質(zhì)導電,因此nacl溶液是作電解質(zhì)起導電作用。(2)根據(jù)題給信息“黑色褪去而銀不會損失”,必然發(fā)生ag2sag變化。鋁比銀活潑,為負極,失電子變成al3+,電極反應為al-3e-al3+。ag2s變?yōu)閍g和s2-,得電子,是原電池的正