人教版選修4 第4章第1、2節(jié) 原電池 化學(xué)電源 作業(yè) (2).docVIP

原電池 化學(xué)電源 測(cè)試題（滿分：100分 時(shí)間：50分鐘）一、單項(xiàng)選擇題（每題5分，共50分）1有關(guān)金屬腐蝕的論述，正確的是(d)a金屬的腐蝕一定伴有電流的產(chǎn)生bfe在干燥的氯氣里比在潮濕的空氣里更易被腐蝕c發(fā)生化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿母g時(shí)較活潑的金屬總是作正極而被腐蝕d發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)都有能量的轉(zhuǎn)變，且被腐蝕的金屬總是失電子解析：金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕是金屬直接與氧化劑反應(yīng)，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑，無(wú)電流產(chǎn)生；而電化學(xué)腐蝕是最普通的一種金屬腐蝕，其原理與原電池原理一致。2理論上不能設(shè)計(jì)為原電池的化學(xué)反應(yīng)是(b)ach4(g)2o2(g)co2(g)2h2o(l)h0bhno3(aq)naoh(aq)=nano3(aq)h2o(l)h0c2h2(g)o2(g)2h2o(l)h0d2fecl3(aq)fe(s)=3fecl2(aq)h0解析：原電池反應(yīng)均是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)，選項(xiàng)a、c、d均屬氧化還原反應(yīng)，理論上可以設(shè)計(jì)成原電池，而選項(xiàng)b是非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池。3.2013年3月我國(guó)科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是（ c ）aa為電池的正極b電池充電反應(yīng)為limn2o4li1-xmn2o4+xlic放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化d放電時(shí)，溶液中l(wèi)i從b向a遷移4下圖是一種航天器能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是(c)a該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化b裝置y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為：o22h2o4e=4ohc裝置x能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃燒和氧化劑的再生d裝置x、y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化解析：a項(xiàng)，系統(tǒng)中存在光能電能、電能化學(xué)能、化學(xué)能電能、電能機(jī)械能等多種能量轉(zhuǎn)化方式；b項(xiàng)，y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為h22e=2h；c項(xiàng)，裝置x可電解水生成h2和o2；d項(xiàng)，無(wú)論是原電池還是電解池都不可能實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能的完全轉(zhuǎn)化，故只有c正確。5有人設(shè)計(jì)出利用ch4和o2反應(yīng)，用鉑電極在koh溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類(lèi)似于ch4在o2中燃燒，則下列說(shuō)法中正確的是(a)每消耗1 mol ch4可以向外電路提供8 mol e負(fù)極上ch4失去電子，電極反應(yīng)式為：ch410oh8e=co7h2o負(fù)極上是o2獲得電子，電極反應(yīng)式為：o22h2o4e=4oh電池放電時(shí)，溶液ph不斷升高abc d解析：ch4在鉑電極上發(fā)生類(lèi)似于ch4在o2中燃燒的反應(yīng)，即ch4co2，嚴(yán)格地講生成的co2還與koh反應(yīng)生成k2co3，化合價(jià)升高，失去電子，是電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為ch410oh8e=co7h2o,1 mol ch4參加反應(yīng)有8 mol e發(fā)生轉(zhuǎn)移，o2在正極上發(fā)生反應(yīng)，獲得電子，電極反應(yīng)式為o22h2o4e=4oh。雖然正極產(chǎn)生oh，負(fù)極消耗oh，但從總反應(yīng)ch42o22koh=k2co33h2o可看出是消耗koh，所以電池放電時(shí)溶液的ph不斷下降，故正確，錯(cuò)誤。故正確答案為a。6. 如右圖所示，x為單質(zhì)硅，y為金屬鐵，a為naoh溶液，組裝成一個(gè)原電池，下列說(shuō)法正確的是(c)ax為負(fù)極，電極反應(yīng)為：si4e=si4bx為正極，電極反應(yīng)為：4h2o4e=4oh2h2cx為負(fù)極，電極反應(yīng)為：si6oh4e=sio3h2ody為負(fù)極，電極反應(yīng)為：fe2e=fe2解析：硅、鐵、naoh溶液組成原電池時(shí)，si為負(fù)極：si4e6oh=sio3h2o；鐵為正極：4h2o4e=4oh2h2，總反應(yīng)式：si2naohh2o=na2sio32h2。7利用生活中常見(jiàn)的材料可以進(jìn)行很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)，制作出一些具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的裝置，下圖是用廢舊材料制作的可用于驅(qū)動(dòng)玩具的電池的示意圖。該電池工作時(shí)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(a)a鋁制汽水罐將逐漸被溶解b炭粒和木炭棒上發(fā)生的反應(yīng)為o24e=2o2c木炭棒應(yīng)與玩具電機(jī)的負(fù)極相連d該電池工作一段時(shí)間后木炭棒和炭粒的質(zhì)量均會(huì)減少解析：該電池的反應(yīng)原理是4al3o2=2al2o3，所以al作電源負(fù)極，與玩具的負(fù)極相連，即鋁制汽水罐將逐漸溶解，a正確；木炭棒作電源正極，與玩具電機(jī)的正極相連，c項(xiàng)錯(cuò)誤；正極上發(fā)生的反應(yīng)為o22h2o4e=4oh，b項(xiàng)錯(cuò)誤，d項(xiàng)錯(cuò)誤。8某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2agcl2=2agcl。下列說(shuō)法正確的是(d)a正極反應(yīng)為agcle=agclb放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成c若用nacl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變d當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子解析：電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e時(shí)，交換膜左側(cè)溶液有0.01 mol cl參與反應(yīng)生成agcl沉淀，還有0.01 mol h通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入右側(cè)溶液，故d項(xiàng)正確。二、非選擇題（本題包括4小題，共52分）9（除標(biāo)注外，每空2分，共10分）lisocl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質(zhì)是lialcl4socl2 。電池的總反應(yīng)可表示為：4li2socl2=4liclsso2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)電池的負(fù)極材料為_(kāi)，發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)；(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)；(3)socl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用naoh溶液吸收socl2，有na2so3和nacl生成。如果把少量水滴到socl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)；(4)組裝該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行，原因是_。解析：分析反應(yīng)的化合價(jià)變化，可得li為還原劑，socl2為氧化劑。(3)題中給出有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物，則沒(méi)有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物應(yīng)為so2和hcl，所以現(xiàn)象應(yīng)該為出現(xiàn)白霧和有刺激性氣味氣體生成。答案：(1)li（1分）lie=li(2)2socl24e=4clsso2(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣味氣體生成 （1分） socl2h2o=so22hcl(4)因?yàn)闃?gòu)成電池的主要成分li能和氧氣、水反應(yīng)，且socl2也與水反應(yīng)10（每空3分，共15分）化學(xué)在能源開(kāi)發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用。氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。.氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，具有廣闊的發(fā)展前景?，F(xiàn)用氫氧燃料電池進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)(圖中所用電極均為惰性電極)：(1)對(duì)于氫氧燃料電池，下列敘述不正確的是_。aa電極是負(fù)極，oh移向負(fù)極bb電極的電極反應(yīng)為：o22h2o4e=4ohc電池總反應(yīng)式為：2h2o22h2od電解質(zhì)溶液的ph保持不變e氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置(2)上圖右邊裝置中盛有100 ml 0.1 moll1 agno3溶液，當(dāng)氫氧燃料電池中消耗氫氣112 ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)，此時(shí)agno3溶液的ph_(溶液體積變化忽略不計(jì))。.已知甲醇的燃燒熱h726.5 kj/mol，在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為_(kāi)，正極的反應(yīng)式為_(kāi)。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1 mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1 kj，則該燃料電池的理論效率為_(kāi)(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比)。解析：.(2)右池為電解池，其電極反應(yīng)為：陽(yáng)極：4oh4e=o22h2o，陰極：4ag4e=4ag，當(dāng)氫氧燃料電池中消耗氫氣112 ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.01 mol，右池中共消耗0.01 mol oh，故生成0.01 mol h，c(h)0.1 moll1，ph1。.該燃料電池的理論效率100%96.6%。答案：.(1)cd (2)1.ch3ohh2o6e=co26h o24h4e=2h2o 96.6%11(除標(biāo)注外，每空3分，共12分)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，完成下列問(wèn)題：(1)反應(yīng)過(guò)程中，_棒質(zhì)量減少。(2)正極的電極反應(yīng)為_(kāi)。(3)反應(yīng)過(guò)程中，當(dāng)一電極質(zhì)量增加2 g，另一電極減輕的質(zhì)量_(填“大于”、“小于”或“等于”)2 g。(4)鹽橋的作用是向甲、乙兩燒杯中提供nh和cl，使兩燒杯溶液中保持電荷守恒。反應(yīng)過(guò)程中cl將進(jìn)入_(填“甲”或“乙”)燒杯。當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)，乙燒杯中濃度最大的陽(yáng)離子是_。解析：(3)轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)，銅棒質(zhì)量增加6.4 g，鋅棒質(zhì)量減少6.5 g，故反應(yīng)過(guò)程中，當(dāng)銅電極質(zhì)量增加2 g時(shí)，另一電極減少的質(zhì)量大于2 g。(4)反應(yīng)過(guò)程中，溶液為了保持電中性，cl將進(jìn)入甲燒杯，nh進(jìn)入乙燒杯。當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)，乙燒杯中有0.1 mol cu2消耗，還剩余0.1 mol cu2，有0.2 mol nh進(jìn)入乙燒杯，故乙燒杯中濃度最大的陽(yáng)離子是nh。答案：(1)鋅（2分） (2)cu22e=cu(3)大于（2分） (4)甲（2分）nh12(15分)(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)2h2o2=2h2o，設(shè)計(jì)成燃料電池，負(fù)極通的氣體應(yīng)是_，正極通的氣體應(yīng)是_。(2)上圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是_。aa電極是負(fù)極bb電極的電極反應(yīng)為4oh4e=2h2oo2c氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源d氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電