【三维设计】高中化学 第四章 第二节 化学电源课时跟踪训练 选修4

课时跟踪检测（四） 电解原理的应用1．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。

下列说法正确的是 ( )A ．铁表面镀锌，铁作阳极B ．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl －－2e －===Cl 2↑C ．电解法精炼粗铜，用精铜作阳极D ．电解MgCl 2饱和溶液，可制得金属镁解析：选B 选项A ，铁应该作阴极。

选项B ，电解饱和食盐水时，Cl －在阳极失去电子变为Cl 2。

选项C ，电解法精炼粗铜，应该用精铜作阴极，粗铜作阳极。

选项D ，电解MgCl 2饱和溶液，发生的化学反应为MgCl 2＋2H 2O=====通电Mg(OH)2＋Cl 2↑＋H 2↑，不会产生金属镁。

2．利用电解法可将含有Fe 、Zn 、Ag 、Pt 等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是( )A ．电解时以精铜为阳极，以CuSO 4溶液为电解液B ．电解时阴极发生还原反应C ．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu －2e －===Cu 2＋D ．电解结束后，电解质溶液的浓度保持不变解析：选B 电解时精铜为阴极，粗铜为阳极，A 项错误；溶液中Cu 2＋在阴极上得电子，发生还原反应，B 项正确；粗铜应该连接电源正极，C 项错误；阳极上Fe 、Zn 、Cu 失电子，阴极上只有Cu 2＋得电子，电解结束后，电解质溶液中的Cu 2＋浓度减小，D 项错误。

3．若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是 ( ) ①将铜片接在电源的正极上②将银片接在电源的正极上③在铜片上发生的反应是Ag ＋＋e －===Ag④在银片上发生的反应是4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2O⑤需用硫酸铜溶液作为电镀液⑥需用硝酸银溶液作为电镀液A ．①③⑥B ．②③⑥C ．①④⑤D ．②③⑤ 解析：选B 在铜片上镀银，铜片作阴极，电极反应式为Ag ＋＋e －===Ag ；银片作阳极，电极反应式为Ag －e －===Ag ＋；电解液应含有Ag ＋，故B 正确。

4．金属镍有广泛的用途。

化学电源1．科学工作者为心脏病患者设计的心脏起搏器的电池是以Pt 和Zn为电极材料，依靠人体体液中含有的一定浓度的溶解氧、H＋和Zn2＋进行工作的。

该电池工作时，正极的电极反应式为( ) A．Zn－2e－===Zn2＋B．2H＋＋2e－===H2↑C．4OH－－4e－===O2↑＋2H2OD．O2＋4H＋＋4e－===2H2O解析：选D 正极得电子，体液中溶解的氧气得电子而发生还原反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，D项正确。

2．纸电池是一种有广泛应用的“软电池”，如图所示，这种碱性纸电池采用薄层纸片作为载体和传导体，纸的两面分别附着锌和二氧化锰。

下列有关该纸电池的说法不合理的是( )A．Zn为负极，发生氧化反应B．电池工作时，电子由MnO2流向ZnC．正极反应：MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－D．电池总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)解析：选B Zn为负极，发生氧化反应，A项正确；电池工作时，电子由负极Zn流向正极MnO2，B项错误；正极上MnO2发生还原反应MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－，C项正确；电池总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)，D项正确。

3．某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。

下列说法正确的是( )A．电子由Zn电极流出，经KOH溶液流向正极B．正极反应式为2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2OC．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D．电池工作时OH－向负极迁移解析：选D 电子由电源的负极经导线流向正极，Zn极发生氧化反应，作负极，则K2FeO4作正极，所以电子从Zn极经导线流向K2FeO4极，故A错误；KOH溶液为电解质溶液，则正极反应式为2FeO2－4＋8H2O ＋6e－===2Fe(OH)3＋10OH－，故B错误；电池总反应式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O===3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，该电池放电过程中电解质溶液浓度增大，故C错误；电池工作时阴离子向负极移动，所以OH－向负极迁移，故D正确。

第4章电化学基础4.2 化学电源1．随着绿色环保理念的逐渐深入，电瓶车逐渐受到百姓的追捧。

电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，一种典型的可充电电池，电池总反应式为：Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO2－4放电充电2PbSO4＋2H2O；则下列说法正确的是A．放电时：负极极板质量下降B．放电时：正极反应是Pb－2e－＋SO2－4＝PbSO4C．充电时：铅蓄电池的正极应与充电器电源的负极相连D．充电时：阳极区酸性增强【答案】D【解析】铅蓄电池在放电时，负极为Pb，电极反应为Pb－2e－＋SO2－4＝PbSO4，故极板质量增加，A、B项错误；铅蓄电池在充电时即是电解池的装置，与充电器电源负极相连的叫阴极，即它放电时的负极，阴极失去电子转移到充电器电源的阴极，C项错误；阳极反应为：PbSO4－2e－＋2H2O＝PbO2＋SO2－4＋H+，酸性增强，D项正确。

2．NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如图，下列判断正确的是A．石墨电极Ⅱ为电池负极B．电池中NO3－从石墨电极I向石墨电极Ⅱ作定向移动C．石墨I电极发生的电极反应为NO2＋NO3－－e－＝N2O5D．每消耗1 mol NO2转移电子2 mol【答案】C【解析】以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池，在使用过程中石墨I电极为原电池的负极，NO2被氧化，N元素混合升高，应生成N2O5，电极方程式为NO2＋NO3－－e－═N2O5，石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，电极方程式为O2＋2N2O5＋4e－＝4NO3－，以此解答该题。

【详解】石墨电极Ⅱ为电池正极，A项错误；石墨I电极为原电池的负极，原电池工作时，阴离子向负极移动，即NO3－从石墨电极Ⅱ向石墨电极I作定向移动，B项错误；石墨I电极为原电池的负极，NO2被氧化，N元素混合升高，应生成N2O5，电极反应为NO2＋NO3－－e－＝N2O5，C项正确；由石墨I电极反应为NO2＋NO3－－e－═N2O5可知，每消耗1 mol NO2转移1 mol电子，D项错误。

2020-2021学年第一学期人教版选修4第四章电化学基础第二节化学电源跟踪训练第I卷（选择题）一、单选题1．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见如图，电池总反应可表示为2H2+O2=2H2O，下列有关说法正确的是（）A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-C．每转移0.1mol电子，便消耗1.12L的O2D．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极2．一种高温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19.2 g，则应消耗2.24 LCH4H+2OH-2e=2H OB．电极A 上H2参与的电极反应为：--22-向电极B移动C．电池工作时，CO23O+2CO+4e=2CO-D．电极B上发生的电极反应为：-22233．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列说法中不正确的是（）A．原电池放电时，负极上发生反应的物质是ZnB．正极发生的反应是Ag2O+2e−+H2O=2Ag+2OH-C．工作时，负极区溶液c(OH-)减小D．溶液中OH-向正极移动，K+、H+向负极移动4．利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。

下列说法错误的是（）A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B．正极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+ =2H++2MV+C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动5．肼（N2H4）空气燃料电池是一种环保碱性燃料电池，其电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。

电池总反应为N2H4＋O2=N2↑＋2H2O。

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第二节化学电源［学习目标定位］ 1.知道化学电源的分类方法.2。

熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。

3。

了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。

一、化学电池及其分类1.化学电池的分类（1）化学电池按其使用性质常分为如下三类:①一次电池：又叫干电池，活性物质消耗到一定程度就不能再使用.②二次电池：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质再生。

③燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池。

(2）化学电池按其电解质性质可分为中性电池、酸性电池、碱性电池。

2.判断电池优劣的主要标准(1)比能量:单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位是(W·h）·kg－1或(W·h)·L－1.（2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位是W·kg－1或W·L－1。

(3)电池可储存时间的长短。

3。

化学电池的回收利用使用后的废弃电池中含有大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。

废弃电池要进行回收利用.例1下列说法中错误的是（)A。

干电池是以胶糊状电解液来产生直流电的一次电池B.二次电池能连续不断地使用是因为含有的活性物质可以再生C。

高中化学学习材料唐玲出品课时训练20化学电源一、化学电源的概念1.下列有关化学电源的说法中正确的是( )A.化学电源只能将化学能转化为电能B.燃料电池能将全部化学能转化为电能C.二次电池又叫蓄电池,它放电后可再充电使活性物获得再生D.一次电池包括干电池和蓄电池解析:化学电源工作时也有少量热量产生,故化学能也部分转化为热能,A项错误;任何电池的效率都不能达到100%,燃料电池的能量转化率为80%左右,B项错误;蓄电池并不是一次电池,故D项错误。

答案:C2.下列有关电池的说法不正确的是( )A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.锌银电池工作时,电子沿外电路从银电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰电池中,锌电极是负极解析:化学电池包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。

锂离子电池放电完全后经充电可再次使用,属于二次电池,A项正确;锌银原电池中锌较活泼,作负极,银作正极,故电子由锌流向银,B项错误;所有的化学电池都是将化学能转化成电能,作为燃料电池也不例外,C项正确;在锌锰电池中,较活泼的Zn失去电子生成Zn2+,作负极,D项正确。

答案:B二、一次电池的原理3.普通锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为Zn(s)+2MnO2+2N H4+Zn2++Mn2O3(s)+2NH3↑+H2O,在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是( )A.ZnB.碳C.MnO2和N H4+D.Zn2+和NH3解析:根据方程式可知:Zn为原电池的负极,碳棒为原电池的正极,负极失电子变成Zn2+,失去的电子被MnO2和N H4+得到,生成了低价态的Mn2O3和不带电的NH3。

所以在正极上N H4+和MnO2为反应物。

答案:C4.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。

有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应为Zn+2OH--2e-Zn(OH)2、Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-。

课时跟踪检测（二十）化学电源1．下列说法中正确的是( )A．碱性锌锰电池是二次电池B．铅蓄电池是一次电池C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生D．燃料电池的活性物质储存在电池内解析：选C 碱性锌锰电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池；燃料电池的活性物质没有储存在电池内而是从外界不断输入电池。

2．锂电池是新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。

某种锂电池的总反应为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是( ) A．锂是正极，电极反应为Li－e－===Li＋B．锂是负极，电极反应为Li－e－===Li＋C．锂是负极，电极反应为MnO2＋e－===MnO－2D．锂是负极，电极反应为Li－2e－===Li2＋解析：选B 在原电池中负极失去电子，被氧化，因此锂作为负极，锂只能生成Li＋。

3．科学工作者为心脏病患者设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Zn为电极材料，依靠人体体液中含有的一定浓度的溶解氧、H＋和Zn2＋进行工作的。

该电池工作时，正极的电极反应式为( )A．Zn－2e－===Zn2＋B．2H＋＋2e－===H2↑C．4OH－－4e－===O2↑＋2H2OD．O2＋4H＋＋4e－===2H2O解析：选 D 正极得电子，体液中溶解的氧气得电子而发生还原反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，D项正确。

4.美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200 ℃左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。

电池总反应为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意如图，下列说法不正确的是( )A．a极为电池的负极B．电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极C．电池正极的电极反应为4H＋＋O2＋4e－===2H2OD．电池工作时，1 mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移解析：选D A项，乙醇为燃料，通入乙醇的a极为负极，则b为正极，正确；B项，电流由正极到负极，即由b极沿导线到a极，正确；C项，因电解质溶液为磺酸类质子溶剂，含有H＋，则正极反应O2＋4H＋＋4e－===2H2O，正确；D项，由电池反应可得到C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O～12e－，当1 mol乙醇被氧化时，有12 mol电子转移，不正确。

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第二节化学电源基础巩固1下列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,总反应方程式可以表示为Zn+2MnO2+2N Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O,在此电池放电时正极（石墨棒)上发生反应的物质是( ）A。

Zn B.碳C.MnO2和N D。

Zn2+和NH3答案C3正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,它具有容量大等优点,其电池反应为2Zn+O22ZnO,其原料为锌、电解液和空气，则下列叙述正确的是( )A。

锌为正极,空气进入负极反应B。

负极反应为Zn-2e-Zn2+C。

正极发生氧化反应D.电解液是强酸答案B4一种新型燃料电池,一极通入空气，另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2）晶体,在熔融状态下能传导O2—。

下列对该燃料电池的说法正确的是（)A.在熔融电解质中，O2-由负极移向正极B.电池的总反应是：2C4H10+13O28CO2+10H2OC。

通入空气的一极是正极,电极反应为：O2+4e-2O2—D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为:C4H10+26e-+13O2-4CO2+5H2O答案C5微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示.下列有关微生物电池的说法错误的是（）A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C。

【三维设计】2021高中化学第四章第二节化学电源随堂基础巩固新人教版选修4[随堂基础巩固]1．以下有关化学电池的说法中正确的选项是( )A．化学电池只能将化学能转化为电能B．燃料电池能将全数化学能转化为电能C．锌银电池比能量大，电压稳固，贮存时刻长D．一次电池包括干电池和蓄电池解析：蓄电池不但能够将化学能转化为电能(放电)，也能够将电能转化为化学能(充电)；燃料电池的能量转换率超过80%，但不可能100%转换。

蓄电池可重复利用，属于二次电池。

答案：C2．银锌电池普遍用作各类电子仪器的电源，它的充电和放电进程可表示为：2Ag＋Zn(OH)2Ag2O＋Zn＋H2O，在此电池放电时，负极上发生反映的物质是( )A．Ag B．Zn(OH)2C．Ag2O D．Zn解析：电池放电时发生原电池原理，其负极发生氧化反映，元素的化合价升高，即负极材料为Zn。

答案：D3．(2020·海南高考)一种充电电池放电时的电极反映为H2＋2OH－－2e－===2H2O；NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反映是( )A．H2O的还原B．NiO(OH)的还原C．H2的氧化D．Ni(OH)2的氧化解析：放电时为原电池反映，负极上失去电子，正极上取得电子；充电时为电解反映，与外电源正极连接的电极为阳极，由放电时的电极反映式知，阳极上发生的是Ni(OH)2的氧化反映，D正确。

答案：D4．判定正误(正确打“√”号，错误打“×”号)。

(1)化学电源是把电能转化为化学能的装置。

( )(2)干电池中碳棒为正极。

( )(3)铅蓄电池属于二次电池。

( )(4)氢氧燃料电池工作时，发出淡蓝色火焰。

( )(5)废旧电池应集中回收，并填埋处置。

( )答案：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×5．(1)依照氧化还原反映2H2＋O2===2H2O，设计成燃料电池，负极通的气体应是________，正极通的气体应是________。