2020-2021学年高二化学人教版选修4课后作业：第四章 第二节 化学电源 Word版含解析

第一节原电池基础巩固1下列反应可用于设计原电池的是()A.H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2OB.2FeCl3+Fe3FeCl2C.Mg3N2+ 6H2O3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑D.NaCl+AgNO3NaNO3+AgCl↓答案:B2有关原电池的下列说法中正确的是()A.在外电路中电子由正极流向负极B.在原电池中,只能用金属锌作负极C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动D.原电池工作时,阳离子向负极方向移动答案:C3有关如图所示原电池的叙述,正确的是(盐桥中装有含琼脂的KCl饱和溶液)()A.铜片上发生氧化反应B.取出盐桥后,电流计依然发生偏转C.反应中,盐桥中的K+会移向CuSO4溶液D.反应前后铜片质量不改变答案:C4某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,则下列说法中正确的是()A.可以用HNO3作电解质溶液B.可以用锌作原电池正极C.可以用铁作负极,铁的质量不变D.可以用铜作原电池正极答案:D5根据原电池的有关知识,下列反应不能用于原电池的是()A.2H2+O22H2OB.2CH3OH+3O22CO2+4H2OC.Zn+2HCl ZnCl2+H2↑D.NaOH+HCl NaCl+H2O解析:原电池反应必须是放出能量的自发氧化还原反应,选项D是非氧化还原反应,故它不可以用于原电池。

答案:D6下列叙述正确的是()A.反应AlCl3+4NaOH NaAlO2+3NaCl+2H2O,可以设计成原电池B.Zn和稀硫酸反应时,加入少量CuSO4溶液能加快产生H2的速率C.把Fe片和Cu片放入稀硫酸中,并用导线把二者相连,观察到Cu片上产生大量气泡,说明Cu与H2SO4能发生反应而Fe被钝化D.Zn-Cu原电池工作过程中,溶液中H+向负极作定向移动答案:B7在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是()A.正极附近的S浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.正极有O2逸出D.铜片上有H2逸出解析:题干所述装置属于原电池装置,负极反应式:Zn-2e-Zn2+,正极反应式:2H++2e-H2↑,电子由负极流出经过外电路流向正极。

课时作业(十八)[学业水平层次（A）]1．某同学在超市看到一种电池外壳的纸层包装，印有如图所示的文字。

下列有关说法错误的是()A．该电池不是可充电干电池B．该电池用过之后不可以随意丢弃，要集中回收处理C．该电池含有重金属元素D．该电池工作时，外电路中每通过0.2 mol e－，锌的质量理论上减少3.25 g【解析】电池工作时，锌失去电子，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，外电路每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上应减少6.5 g，所以D 项错误。

【答案】 D2．微型锂碘电池可用于植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源。

这种电池中的电解质是固体电解质LiI，其中的导电离子是I－。

下列有关说法正确的是()A．正极反应：2Li－2e－===2Li＋B．负极反应：I2＋2e－===2I－C．总反应是：2Li＋I2===2LiID．金属锂作正极【解析】该电池中Li的活泼性强，作负极，其反应为：2Li－2e－===2Li＋，B、D均错；正极反应为：I2＋2e－===2I－，A错；总反应为2Li＋I2===2LiI，C正确。

【答案】 C3．美国一个海军航空站曾安装了一台250 kW的MCFC型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600 ℃～700 ℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，已知该电池的总反应为：2H2＋O2===2H2O，负极反应为：2H2＋2CO2－3－4e－===2H2O＋2CO2，则下列推断中正确的是()A．正极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2OB．该电池的电极没有参加反应C．电池供应1 mol水蒸气，转移的电子数为4 molD．O2从正极通入，发生氧化反应【解析】由总反应式减去负极反应式得正极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2CO2－3，A项错。

燃料电池电极本身不参加反应，B项正确。

由总反应式知，电池供应1 mol水蒸气，转移的电子数为2 mol，C 项错。

高中化学学习材料第四章 第二节 化学电源1、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压.高铁电池的总反应为:3Zn+2K 2FeO 4+8H 2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.下列叙述不正确的是( )A.放电时负极反应为:3Zn －6e －+6OH －=3Zn(OH)2B.充电时阳极反应为:2342Fe(OH)3e 5OH FeO 4H O ----+=+ C.放电时每转移3mol 电子,正极有1molK 2FeO 4被还原D.充电时阴极溶液的碱性减弱2、热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源.一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl －KCl 混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能.该电池总反应为PbSO 4+2LiCl+Ca=CaCl 2+Li 2SO 4+Pb.下列有关说法正确的是( )A .常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转B .放电过程中,Li+向负极移动C .每转移0.2mol电子,理论上生成41.4gPbD .正极反应式:Ca+2Cl－－2e－=CaCl23、一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图.下列有关该电池的说法正确的是( )A .如用此种电池电镀铜,待镀铜金属上增重19.2g,则至少消耗标准状况下2.24LCH4B .电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH－－2e－=2H2OC .电池工作时, CO32−向电极B移动D .电极B上发生的电极反应为: O2+2CO2+4e−=2CO32−答案1、D2、A3、D4、碱性锌锰电池的总反应为：Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnO（OH），下列说法不正确的是（）A．该电池Zn为负极，MnO2为正极，电解质是KOHB．放电时外电路电流由Zn流向MnO2C．电池工作时OH—向锌电极移动D．该电池的正极反应为：MnO2+e-+H2O═MnO（OH）+OH—答案：B解析：A．由碱性锌锰电池的总反应：Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn（OH）2，可知正极MnO2得电子被还原，负极是金属锌，故A正确；B．放电时外电路电流由正极流向负极，即MnO2流向Zn，故B错误；C、电池工作时阴离子OH-向负极锌电极移动，故C正确；D、原电池的正极MnO2得电子，被还原生成MnOOH，反应式为2MnO2+2H2O+2e-═2MnOOH+2OH—，故D正确．故选：B．。

第二节 化学电源一、选择题1．乙烯催化氧化成乙醛(CH 3CHO)可设计成如图所示的燃料电池,下列说法正确的是( )A.每有0.1 mol O 2反应,则迁移H + 0.4 molB.正极反应式为CH 2CH 2-2e -+2OH -CH 3CHO+H 2OC.电子移动方向:电极a →磷酸溶液→电极bD.该电池为可充电电池2．日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH 4Cl 和ZnCl 2作电解质(其中加入MnO 2氧化吸收H 2)，电极反应可简化为：Zn －2e －===Zn 2＋；2NH 4＋＋2e －===NH 3＋H 2，根据上述叙述判断下列说法正确的是( ) A ．干电池中锌为正极，碳为负极B ．干电池工作时，电流由锌极经外电路流向碳极C ．干电池长时间连续工作时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器D ．干电池可实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化3．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。

下列有关该电池的说法正确的是( )A ．反应CH 4＋H 2O =====催化剂△3H 2＋CO ，每消耗1 mol CH 4转移12 mol 电子 B ．电极A 上H 2参与的电极反应为H 2＋2OH －－2e －===2H 2OC ．电池工作时，CO 2－3向电极B 移动D ．电极B 上发生的电极反应为O 2＋2CO 2＋4e －===2CO 2－34．下列说法错误的是( )A ．氧化还原反应释放的化学能是化学电池的能量来源B ．化学电池中的负极材料不一定参加电极反应C ．二次电池的充电和放电过程是可逆反应D ．丢弃废旧电池不但会污染环境，而且是资源的浪费5．据报道，美国一个海军航空站安装了一台250 kW 的MCFC 型燃料电池。

该电池可同时供应电和水蒸气，其然料为H2，电解质为熔融的K2CO3，工作温度为600～700 ℃。

已知该电池的总反应为2H2＋O===2H2O，负极的电极反应为H2＋CO2－3－2e－===H2O＋CO2。

1. ( )A.B.C.D.,A,B55,D匚B2.52Zn+O22ZnO,A.5B. 1 mol Zn 65 gC.D.匚ZnO5D3.,CKOH, Zn+2OH --2e Zn(OH) 2( ), ZnO, Ag 2OAg2O+H2O+2e-2Ag+2OH-Zn,A. ,B. ,C. Z nD. Z n,Ag 2OpHAg 2O Zn,Ag 2OZn ,Ag2O pH___ D4. ( )HiSOi注人口申壮聽蓄起妣示肓图B•干电池在长时间使用后，锌筒被破坏C. 铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子,负极质量减小207 gD. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析在干电池中，Zn作负极，逐渐溶解,B项正确。

铅蓄电池工作时，负极反应为Pb+S --2e- PbSO4,电极质量增大，C项错误。

氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，D项正确。

答案|C5•目前人们正研究开发一种高能电池――钠硫电池，它以熔融的钠、硫为两极，以Na+导电的矿-故骂AI2O3陶瓷作固体电解质，反应为2Na+xS 1 Na2S＜。

以下说法正确的是（）A. 放电时，钠作正极，硫作负极B. 放电时,Na+向负极移动C. 充电时，钠极与外电源正极相连，硫极与外电源的负极相连D. 放电时，负极发生的反应是:2Na-2e-2Na+解析|放电时,负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，故钠作负极，硫作正极,A错误;放电时，阳离子向正极移动,B错误；充电时，钠极（负极）与外电源的负极相连，硫极（正极）与外电源的正答案|D6. 美国海军海底战事中心与麻省理工学院共同研制成功了用于潜航器的镁一过氧化氢燃料电池系统。

C. 电池工作一段时间后，溶液的pH增大D. 电池总反应式是Mg+H 2O2+2H +Mg2++2H2O解析|Mg-H 2O2燃料电池中Mg作负极，电极反应为Mg-2e-Mg2+,Pt作正极，电极反应为H2O2+2H++2e-2H2O，总反应式为Mg+H2O2+2H+Mg2++2H2。

2020-2021学年度高二第一学期化学人教版选修4第四章第二节化学电池课时作业一、单选题1．如图是氢氧燃料电池构造示意图。

关于该电池的说法不正确的是A ．a极是负极B．供电时的总反应为2H2+O22H2OC．电子由b通过灯泡流向a D．燃料电池由外设装备提供燃料和氧化剂2．燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。

下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是A．乙醇B．天然气C．氢气D．液化石油气3．下列化学电池中，不易造成环境污染的是( )A．氢氧燃料电池B．干电池C．铅蓄电池D．镍镉电池4．用两根铂丝作电极插入KOH溶液中，再分别向两极通入甲烷气体和氧气，可形成燃料电池，该电池放电时的总反应为：CH4+2KOH+2O2═K2CO3+3H2O，下列说法错误的是( )A．放电一段时间后，KOH的物质的量不发生变化B．放电时通入氧气的一极附近溶液的碱性增强C．通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极D．通甲烷的电极反应式是：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O 5．科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。

下列关于该电池叙述错误的是（）A．电池工作时，是将太阳能转化为电能B．铜电极为正极，电极反应式为：CO2＋8e－＋8H＋＝CH4＋2H2OC．电池内部H+透过质子交换膜从左向右移动D．为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量硝酸溶液6．液流式铅蓄电池以可溶性的甲基磺酸铅[(CH3SO3)2Pb]代替硫酸作为电解质溶液,该电池充放电的总反应为Pb+PbO2+4H+,下列说法正确的是( )2Pb2++2H2O充电放电A．该电池放电时,两极质量均增加B．放电时,正极的电极反应式为PbO2+4H++2e-= Pb2++2H2O C．充电时,溶液中Pb2+向阳极移动D．充电时,阳极周围溶液的pH增大7．铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，下列说法正确的是( )A．铅蓄电池是新型的绿色环保电池B．当电路中转移0.2mol电子时，消耗的H2SO4为0.2mol C．铅蓄电池放电时负极质量减小，正极质量增加D．铅蓄电池放电时电子由负极经过溶液定向移动到正极8．LED产品的使用为城市增添色彩。

课后训练基础巩固1．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是( )A．利用电池外壳的金属材料B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D．回收其中的石墨电极2．锰锌干电池在放电时总反应方程式可以表示为：Z n(s)＋2M n O2＋2NH＋4===Z n2＋＋M n2O3(s)＋2NH3＋H2O，在此电池放电时，正极(碳棒)上发生反应的物质是( )A．Z n B．碳C．M n O2和NH＋4D．Z n和NH33．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化成氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。

电池负极反应为( )A．H2＋2OH－－2e－===2H2O B．O2＋4H＋＋4e－===2H2OC．H2－2e－===2H＋D．O2＋2H2O＋4e－===4OH－4．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2Ag＋Z n(OH)2Ag2O＋Z n＋H2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是( ) A．Ag B．Z n(OH)2C．Ag2O D．Z n5．氢氧燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，它是以铂作电极，KOH溶液作电解液，总反应为：2H2＋O2===2H2O，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。

下列叙述不正确的是( )A．H2通入负极区B．O2通入正极区C．负极反应为2H2＋4OH－－4e－===4H2OD．正极发生氧化反应6．燃料电池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转化为电能的装置，电解质溶液通常是KOH溶液。

下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是( )A．负极反应式为：CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2OB．正极反应式为：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－C．随着不断放电，电解质溶液碱性不变D．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大7．氢氧燃料电池以氢气作为还原剂，氧气作为氧化剂，电极为多孔镍，电解质溶液为稀硫酸溶液。

第 2节化学电源基础稳固1 以下化学电源属于绿色电池的是()A. 干电池B. 镍镉电池C.锌锰电池D.氢氧燃料电池答案：D2锌锰干电池在放电时,总反响方程式能够表示为Zn+2MnO2+2N Zn2++Mn 2O3+2NH 3+H 2O,在此电池放电时正极( 石墨棒) 上发生反响的物质是()A.ZnB. 碳C.MnO 2和ND.Zn 2+和NH 3答案：C3 正在研究的锌电池可能代替当前宽泛使用的铅蓄电池,它拥有容量大等长处,其电池反响为 2Zn+O 22ZnO, 其原料为锌、电解液和空气,则以下表达正确的选项是()A. 锌为正极 ,空气进入负极反响B. 负极反响为Zn-2e-Zn2+C.正极发生氧化反响D. 电解液是强酸答案： B4 一种新式燃料电池,一极通入空气 ,另一极通入丁烷气体; 电解质是混杂氧化钇(Y 2O3)的氧化锆 (ZrO 2) 晶体 ,在熔融状态下能传导 O2-。

以下对该燃料电池的说法正确的选项是()A. 在熔融电解质中 ,O2-由负极移向正极B. 电池的总反响是 :2C 4H 10+13O 28CO2 +10H 2OC.通入空气的一极是正极-2-,电极反响为 :O2+4e2OD. 通入丁烷的一极是正极,电极反响为 :C4H 10+26e-+13O 2-4CO2+5H 2O答案： C5 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转变为电能的装置,其工作原理以下图。

以下相关微生物电池的说法错误的选项是()A. 正极反响中有CO2生成B.微生物促使了反响中电子的转移C.质子经过互换膜从负极区移向正极区D. 电池总反响为C6H12O6 +6O26CO2+6H 2O分析： C6H12O6中 C 的均匀化合价为 0 价 ,二氧化碳中 C 的化合价为 +4 价 ,因此生成二氧化碳的反响为氧化反响 ,故 CO2在负极生成 ,A 选项错误 ;在微生物的作用下 ,该装置为原电池装置 ,反响速率加速 ,因此微生物促使了反响的发生,B 项正确 ; 质子互换膜只同意质子 (即 H +)经过 ,原电池中阳离子向正极挪动,C 项正确 ;电池的总反响本质是 C6H 12O6的氧化反响 ,D 项正确。

第二节化学电源1．了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。

2．认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。

3．掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理，会书写电极反应式。

(重难点)教材整理1 一次电池1．碱性锌锰电池(1)构造：(2)组成：正极：MnO2；负极：Zn；电解质：KOH。

(3)工作原理：负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。

2．银锌电池(1)构造：(2)组成：负极：Zn；正极：Ag2O；电解质：KOH。

(3)工作原理：负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。

教材整理2 二次电池(以铅蓄电池为例)1．构造2．组成负极：Pb；正极：PbO2；电解质：H2SO4溶液。

3．工作原理(1)放电过程：4(aq)－2e－===PbSO4(s)(氧化反应)；负极：Pb(s)＋SO2－4(aq)＋2e－===正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－PbSO4(s)＋2H2O(l)总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)(2)充电过程：4(aq)；阴极：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO2－4(aq)；阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。

(3)铅蓄电池的充、放电过程：Pb＋PbO2＋2H2SO4错误!2PbSO4＋2H2O[探究·升华][思考探究]H2是一种优质燃料，热值高。

化学电源作业时限：45分钟作业满分：100分一、选择题(每小题4分，每小题有1个正确选项，共44分)1．一种液氨－液氧燃料电池示意图如图所示，有关说法正确的是( A )A．电池总反应为4NH3＋3O2===2N2＋6H2OB．电池工作时，OH－向正极移动C．电极2发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2OD．电流由电极1经外电路流向电极2解析：该电池反应中，NH3和O2反应生成了N2和H2O，A项正确；B项，原电池工作时，溶液中阴离子向负极移动，B项错误；电极1上，还原剂NH3被氧化，故电极1为负极，电极2上，氧化剂O2发生还原反应，故电极2为正极，由于电解质溶液呈碱性，故正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C项错误；电流由电极2(正极)经外电路流向电极1(负极)，D项错误。

2. 固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物作为电解质。

其工作原理如图所示。

下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是( D )A．电极b为电池负极，电极反应式为2O2＋4e－===4O2－B．固体氧化物的作用是让电子在电池内通过C．若H2作为燃料气，则接触面上发生的反应为H2＋2OH－－4e－===2H＋＋H2OD．若C2H4作为燃料气，则接触面上发生的反应为C2H4＋6O2－－12e－===2CO2＋2H2O解析：A项中电极b为正极；B项中固体氧化物的作用是通过阴阳离子，电子不能通过；C项中反应应为H2＋O2－－2e－===H2O。

3. 二甲醚是一种绿色、可再生的新能源。

如图是绿色电源“燃料电池”的工作原理示意图(a、b均为多孔性Pt电极)。

该电池工作时，下列说法不正确的是( B )A．a电极为该电池负极B．O2在b电极上得电子，被氧化C．电池工作时，a电极反应式：CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2↑＋12H＋D．电池工作时，燃料电池内部H＋从a电极移向b电极解析：A项，充入燃料二甲醚的a电极为负极，A项正确；B项，O2在b电极上得电子，被还原，B项错误；C项，电池工作时，负极(a电极)反应为CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2↑＋12H＋，C项正确；D项，电池工作时，燃料电池内部H＋移向正极，即从a电极移向b电极，D项正确。