高二化学化学电源试题
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化学电源人教版高中二年级化学测试课后篇素养形成合格考达标练1.下列对化学电源的叙述正确的是( )A.化学电源比火力发电对化学能的利用率高B.最早使用的化学电源是铅蓄电池C.化学电源均是安全、无污染的D.化学电源是指可充电电池,A项正确;最早使用的化学电源是锌锰干电池,最早使用的充电电池是铅蓄电池,B项错误;化学电源一般较安全,但含重金属的电源如果随意丢弃,将会给环境带来严重的污染,C项错误;有些化学电源是可充电电池,如铅蓄电池,有些是不可充电的电池,如干电池,D项错误。
2.废电池处理不当不仅造成浪费,还会对环境造成严重污染,对人体健康也存在极大的危害。
有同学想变废为宝,他的以下想法你认为不正确的是( ) A.把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气B.碳棒取出洗净用作电极C.把铜帽取下洗净回收利用D.电池内部填有NH4Cl等化学物质,将废电池中的黑色糊状物作化肥施用,但电池内部还有其他有害物质,如果用作化肥,会污染土壤,进入生物链后,影响人体健康。
3.下列有关电池的叙述不正确的是( )A.水果电池是方便实用的家用电池B.铅蓄电池是一种常用的二次电池C.氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置D.锌锰干电池工作一段时间后,锌外壳逐渐变薄,不能作为家用电池,A项错误;铅蓄电池是一种常用的二次电池,B项正确;氢氧燃料电池产物为水,无污染,C项正确;锌锰干电池工作时,Zn放电被消耗,故工作一段时间后,锌外壳会逐渐变薄,D项正确。
4.如图是某化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。
下列有关该装置的说法正确的是( )A.铜为负极,其附近的溶液变蓝,溶液中有Cu2+产生B.该装置能量转化的形式主要是化学能→电能→光能C.如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向将发生改变D.如果将稀硫酸换成柠檬汁,LED灯将不会发光,发生氧化反应,铜片作正极,发生还原反应,A错误;该装置的能量转化形式是化学能→电能→光能,B正确;如果把锌片换为铁片,铜片依然为正极,电路中的电流方向不会发生改变,C错误;如果将稀硫酸换为柠檬汁,由于柠檬汁中含有柠檬酸,溶液呈酸性,LED灯也会发光,D错误。
化学电源考试题及答案一、选择题1. 电池的电动势是由电池的哪种性质决定的?A. 内阻B. 化学反应C. 材料D. 温度答案:B2. 铅酸电池的正极材料是什么?A. 铅B. 二氧化铅C. 硫酸铅D. 氧化铅答案:B3. 锂离子电池中,锂离子在充放电过程中移动的方向是?A. 充电时从正极到负极,放电时从负极到正极B. 充电时从负极到正极,放电时从正极到负极C. 充电时从正极到正极,放电时从负极到负极D. 充电时从负极到负极,放电时从正极到正极答案:B二、填空题4. 燃料电池是一种将______能直接转化为电能的装置。
答案:化学5. 镍氢电池的负极材料是______。
答案:金属氢化物6. 电池的自放电现象是指电池在______时,电能逐渐损失的现象。
答案:开路三、简答题7. 请简述二次电池和一次电池的主要区别。
答案:二次电池是可以反复充电使用的电池,而一次电池是一次性使用后不能再次充电的电池。
8. 描述一下锂离子电池的工作原理。
答案:锂离子电池在充电时,锂离子从正极材料中脱出,通过电解液移动到负极材料中,并嵌入负极材料的晶格中;放电时,锂离子从负极材料中脱出,通过电解液移动回正极材料中。
四、计算题9. 假设一个电池的电动势为1.5V,内阻为0.5Ω,外电路电阻为4.5Ω,求该电池的端电压。
答案:端电压 = 电动势 - 电流× 内阻 = 1.5V - (1.5V / (4.5Ω + 0.5Ω)) × 0.5Ω = 1.5V - 0.1667V = 1.3333V10. 一个铅酸电池在放电过程中,如果电流为5A,持续放电时间为2小时,求该电池释放的总电荷量。
答案:总电荷量 = 电流× 时间= 5A × 2小时× 3600秒/小时 = 36000库仑。
原电池练习2一、单选题1.右图为氢氧燃料电池装置示意图,下列有关说法正确的是 A .电极A 为正极B .产物为水,属于环境友好电池C .电子流向:电极B →导线→电极AD .该电池的化学能可以100%转化为电能2.燃料电池是燃料(如CO 、H 2、CH 4等)跟O 2(或空气)发生反应将化学能转变为电能的装置,若电解质溶液是强碱(如KOH)溶液,则下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是 A.通入氧气的一极发生还原反应,通入甲烷的一极发生氧化反应B.负极的电极反应式为--4CH +10OH -8e 2-32CO +7H OC.随着反应的进行,电解质溶液的pH 保持不变D.甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧高3.铅蓄电池的示意图如图所示。
下列说法正确的是( )A.放电时,N 为负极,其电极反应式: 2-+-2442PbO +SO +4H +2e =PbSO +2H OB.放电时,c(H 2SO 4)不变,两极的质量增加C.放电时, 24SO -向M.N 两个电极移动D.Pb 放电时,正极反应式: -2-44SO +2e =Pb+SO4.(双选)有人设计出利用CH 4和O 2的反应,用铂电极在KOH 溶液中构成原电池。
该电池的总反应类似于CH 4在O 2中燃烧的反应,则下列说法正确的是( ) A.每消耗1mol CH 4可以向外电路提供8mol e -B.负极上CH 4失去电子,电极反应式为--2-432CH +10OH -8e =CO +7H O C.负极上O 2获得电子,电极反应式为O 2+2H 2O+4e -=4OH -D.电池放电过程中,溶液的pH 不断升高5.将两个铂电极插入KOH 溶液中,向两极分别通入H 2和O 2,从而构成氢氧燃料电池。
这种电池在使用时的电极反应如下:2H 2 + 4OH --4e -= 4H 2O O 2 + 2H 2O + 4e -= 4OH -据此作出判断,下列说法错误的是 A.充入H 2的一极是负极发生氧化反应 B.燃料电池工作时,溶液中的OH -向正极移动 C.使用时的总反应为2H 2+O 2=2H 2O D.产物为无污染的水,属于环境友好电池 6.高铁电池是电动汽车首选的电池,该电池的工作原理:3Zn+2K 2FeO 4+8H 2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列关于该电池放电时的说法中正确的是( )A.高铁电池产生的电流从负极经外电路到达正极B.正极反应式为Zn+2OH --2e -=Zn(OH)2C.负极pH 减小,正极pH 增大,电解液pH 增大D.每氧化1mol 高铁酸钾转移3mol 电子 7.锂一二硫化亚铁电池是一种高容量电池,用途广泛,该电池放电时的总反应为:4Li+FeS 2Fe+2Li 2S,下列说法正确的是( )A.放电时,负极反应为:Li-e -Li +B.放电时,正极发生氧化反应C.硫酸、羧酸及醇类物质都可以用作该锂电池的电解质D.充电时,阳极只有Fe 参与放电8.《绿色空间网》报道,日本索尼公司开发了一种利用面包、土豆等含碳水化合物和糖分食物发电的糖电池技术,所产电量足以为一台随身听供电。
2020年高二实验班化学电源测试题(附答案)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(每题3分,共48分)1.一种应用广泛的锂电池结构如图1所示,LiPF6是电解质,SO(CH3)2作溶剂,反应原理是4Li+FeS2= Fe+2Li2S。
下列说法不正确的是()A.Li作负极B.a极的电势比b极的电势高C.b极的电极反应式是FeS2+4Li++4e-=Fe+2Li2SD.电子是由a极沿导线移动到b极1题图1 2题图2 3题图32.正在研发的锂空气电池能量密度高、成本低,可作为未来电动汽车的动力源,其工作原理如图2。
下列有关该电池的说法正确的是()A.有机电解液可以换成水性电解液B.放电时,外电路通过2 mol 电子,消耗氧气11.2 L C.放电和充电时,Li+迁移方向相同D.电池充电时,在正极上反应为4OH--4e-= O2↑+2H2O 3.混合动力车可用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。
汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低油耗;在刹车或下坡时,电池处于充电状态,工作原理如图3,下列正确的是()A.放电时甲为负极,充电时为阳极B.电池充电时,OH—由甲侧向乙侧移动C.放电时负极的电极反应式为:MH n—ne—=M+nH+ D.汽车下坡时发生图中实线所示的过程4.固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。
它以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。
该电池的工作原理如图4所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应。
下列判断正确的是()A.有O2放电的a极为电池的负极B.有H2放电的b极为电池的正极C.a极电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-D.该电池的总反应方程式为2H2+O2===2H2O4题图4 5题图5 6题图65.H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。
高二化学化学电源试题1.已知蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。
铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“—”。
关于标有“+”的接线柱,下列说法中正确的是A.充电时作阳极,放电时作负极B.充电时作阳极,放电时作正极C.充电时作阴极,放电时作负极D.充电时作阴极,放电时作正极【答案】B【解析】标有“+”的接线柱,接电源的正极,做电解池的阳极,发生氧化反应,放电时,发生它的逆反应,故为还原反应,在原电池的正极发生,放电时作正极;故选B。
【考点】原电池和电解池电极反应的判断和关系。
2.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如右图。
下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是A.该电池工作时化学能转化为电能B.该电池中电极b是正极,发生还原反应C.外电路中电流由电极a通过导线流向电极bD.该电池的总反应:2H2+O2=2H2O【答案】C【解析】氢氧燃料电池是原电池,工作时化学能转化为电能;该电池中电极b是正极,发生还原反应;外电路中电流由电极b通过导线流向电极a,总反应2H2+O2=2H2O,所以ABD错误,C正确。
【考点】原电池工作原理3.我们生活中离不开各种各样的电池,下列关于电池的说法错误的是()A.用后不能再生的电池称为一次电池,如锌锰干电池(电解质溶液中含氯化铵等)B.放电后通过充电可反复使用的电池称为二次电池,如镍镉电池、铅蓄电池等C.手机、电脑、数码相机中的可充电电池使用寿命长,对环境无害,不用进行回收D.目前我国生产的无汞干电池,对环境和人体健康没有明显危害,可以不进行特殊处理,和普通垃圾混放【答案】C【解析】用后不能再生的电池称为一次电池,如锌锰干电池(电解质溶液中含氯化铵等),故A正确;放电后通过充电可反复使用的电池称为二次电池,如镍镉电池、铅蓄电池等,故B正确;手机、电脑、数码相机中的可充电电池使用寿命长,对环境仍然有害,需要进行回收,故C错误,为本题的正确答案;.目前我国生产的无汞干电池,对环境和人体健康没有明显危害,可以不进行特殊处理,和普通垃圾混放,故D正确。
高二化学化学电源试题1.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+2NZn2++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.Zn B.碳C.MnO2和N D.Zn2+和NH3【答案】C【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得到,生成了低价态的Mn2O3和不带电的NH3。
所以在正极上N和MnO2为反应物。
【考点】燃料电池2.天然气(主要成分是甲烷)是一种清洁、高效的能源,现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H2和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气;此外天然气也是很好的燃料电池的燃料,甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。
请回答下列问题:(1)以甲烷、空气为反应物,KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池,则负极反应式为:。
随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极反应式为:;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12,则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为: mL。
(3)将(2)中电解结束后的溶液取出,向其中加入含有Mg2+和Fe2+的溶液甲,Mg(OH)2和Fe(OH)2同时生成,已知Mg(OH)2和Fe(OH)2在该温度下的溶度积常数分别是2×10—11和8×10—16,则甲溶液中Mg2+和Fe2+的浓度之比为:。
【答案】(1)CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;减小(2)Cl―-2e-=Cl2↑;28(3)25000︰1【解析】(1)以甲烷、空气为反应物,KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池,则负极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,随着反应的不断进行溶液的OH-不断被消耗,pH不断减小。
高二化学必修三化学电源课时训练题含参考答案A.a电极是负极B.b电极的电极反应:4OH--4e-===2H2O+O2↑C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置解析:燃料电池中H2为负极,O2为正极,反应分别为H2-2e -===2H+,O2+4e-+2H2O===4OH-。
答案:B能力提升11.(2011山东高考题)科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠,化学反应方程式为__________________________________________。
要清洗附着在试管壁上的硫,可用的试剂是__________。
(2)下图为钠硫高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na+xS===Na2Sx,正极的电极反应为__________________________________。
M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是____________________________。
与铅蓄电池相比,消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的______倍。
(3)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________,向该溶液中加入少量固体CuSO4,溶液pH______(填“增大”“减小”或“不变”),Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为_____________(用离子方程式表示)。
解析:(1)乙醇中还有羟基可以与金属钠反应放出氢气,化学方程式为2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑;单质硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,在加热时可与热的氢氧化钠溶液反应,因此要清洗附着在试管壁上的硫,可选用CS2或热的氢氧化钠溶液。
(2)由电池反应可以看出金属钠失去电子作为负极,单质硫得电子被还原成S2-x,所以正极的电极反应式为xS+2e-===S2-x;由于原电池内部要靠离子的定向运动而导电,同时钠和硫极易化合,所以也必须把二者隔离开,因此其作用是离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫;在铅蓄电池中铅作负极,反应式为Pb(s)+SO2-4(aq)-2e-===PbSO4(s),因此当消耗1 mol即207 g铅时转移2 mol电子,而207 g钠可以失去的电子数为20723=9(mol),所以钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的9/2=4.5倍。
高二化学电化学试题答案及解析1.对如图所示的实验装置的判断中错误的是A.若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀B.若X为锌棒,开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀C.若X为锌棒,开关K置于B处时,为牺牲阳极的阴极保护法D.若X为碳棒,开关K置于B处时,碳棒上发生的反应为2H++2e-=H2↑【答案】D【解析】若开关K置于A处时,装置形成电解池,其中X为阳极,Fe为阴极,阴极被保护,可减缓铁的腐蚀,所以A正确,方程式为NaCl + H2O 电解 H2↑+ Cl2↑+ NaOH,若将开关置于B处时,装置形成原电池,当X为锌棒时,X为正极,Fe为负极,正极被保护,为牺牲阳极的阴极保护法,可减缓铁的腐蚀,所以B、C正确;当X\为碳棒时,X为正极,Fe为负极,负极:Fe -2e- = Fe2+,正极:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-故选D。
【考点】考查电解池、原电池2.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( ) A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl- +2e-=Cl2↑B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2 + 2H2O+ 4e- ="=" 4OH-C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu -2e- ="=" Cu2+D.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe-2e- ="=" Fe2+【答案】D【解析】A.电解饱和食盐水时,由于Cl-、OH-的放电能力:Cl->OH-,阳极的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑。
错误。
B.氢氧燃料电池的负极反应式:H2-2e-= 2H+。
错误。
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是粗铜,电极反应式为:Cu -2e-= Cu2+。
错误。
D.钢铁发生电化学腐蚀时,由于Fe的活动性比C强,所以Fe为负极,负极反应式:Fe-2e- ="=" Fe2+。
第四章第二节化学电源一、选择题1.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。
下列有关电池的叙述正确的是( )A.原电池反应均是自发的氧化还原反应B.氢氧燃料电池工作时氢气在正极被氧化C.氢氧燃料电池是将热能转变为电能的装置D.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加2.甲烷作为燃料的用途之一就是用于制作燃料电池。
有科技工作者制造了一种甲烷燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入甲烷,电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-。
以下判断错误的是( )A.电池正极发生的反应:O2+4e-===2O2-B.电池负极发生的反应:CH4+4O2--8e-===CO2+2H2OC.固体电解质里的O2-的移动方向:由正极流向负极D.向外电路释放电子的电极:正极(即电子由正极流向负极)3.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.为了利用电池外壳的金属材料B.防止汞、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4.高效能电池的研发制约电动汽车的推广。
有一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总反应为:2C2H6+7O2+8KOH===4K2CO3+10H2O,有关此电池的推断中正确的是( )A.负极反应为:14H2O+7O2+28e-===28OH-B.放电过程中KOH的物质的量浓度不变C.每消耗1 mol C2H6,则电路上转移的电子为14 molD.放电一段时间后,负极周围的pH升高5.将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,即可构成CH4燃料电池。
已知通入CH4一极的电极反应式是:CH4+10OH-===CO32-+7H2O+8e-;通入O2一极的电极反应式是:O2+2H2O+4e-===4OH-。
高二化学下册化学电源练习题(选修四)高二化学下册化学电源练习题(选修四)要对知识真正的精通就必须对知识进行活学活用,下面是查字典化学网为大家带来的化学电源练习题,希望大家通过这个能真正的对知识灵活运用。
一、常见的化学电池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大量储存在电池内部 A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中,锌电极是负极,干燥后再安装,充电后即可使用,发生的反应是2PbSO 充电放电 PbO A.需要定期补充硫酸B.工作时铅是负极,PbO 是正极C.工作时负极上发生的反应是Pb-2e 在负极发生氧化反应B.燃料电池的能量转化率可达100% C.是一种高效、环保的发电装置 D.供电时的总反应为2H 市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。
它的负极材料是金属锂和碳的复合材料 (碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li 的高分子材料。
这种锂离子电池的总反应式为Li+2Li 0.35 NiO 放电充电 2Li 0.85 NiO B.充电时,Li0.85 NiO 既发生氧化反应又发生还原反应C.该电池不能用水溶液作为电解质溶液 D.放电过程中Li 甲醇燃料电池(DMFC)可用于笔记本电脑、汽车、遥感通讯设备等,___________________________________________________ ________;负极反应:___________________________________________________ ________; 电池总反应:___________________________________________________ ______。
高二化学化学电源试题1.质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。
该燃料电池以氢气为燃料,空气为氧化剂,铂作催化剂,导电离子是H+。
下列对该燃料电池的描述中正确的是()①正极反应为:O2+4H++4e-2H2O②负极反应为:2H2-4e-4H+③总的化学反应为:2H2+O22H2O④氢离子通过电解质向正极移动A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②③④【答案】C【解析】燃料电池中的反应不是在点燃的条件下进行的,故③错。
因为导电离子是H+,且向正极移动,所以正极反应为O2+4H++4e-2H2O,电子由负极通过外电路流向正极。
【考点】燃料电池2.用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液,一段时间后,向剩余电解质溶液中加入适量相应的溶质能使溶液恢复到电解前浓度的是()A.AgNO3B.Na2SO4C.CuCl2D.KCl】【答案】C【解析】四种电解类型分别是:(1)分解水型:含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐(如NaOH、H2SO4、K2SO4等)的电解。
阴极:4H++4e-=2H2↑阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2O 总反应:2H2O2H2↑+O2↑阴极产物:H2;阳极产物:O2。
电解质溶液复原加入物质:H2O。
pH变化情况:原来酸性的溶液pH变小,原来碱性的溶液pH变大,强酸(含氧酸)强碱的正盐溶液pH不变。
(2)分解电解质型:无氧酸(除HF外)、不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)的电解,如HCl、CuCl2等。
阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:CuCl2Cu+Cl2↑阴极产物:酸为H2,盐为金属;阳极产物:卤素等非金属单质。
电解液复原加入物质为原溶质,如电解CuCl2溶液,需加CuCl2。
pH变化情况:如电解无氧酸溶液pH变大但不会超过7;如为盐溶液的电解则视无氧酸根的情况而定。
(3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)溶液的电解,如NaCl、MgBr2等。
阴极:2H++2e-=H2↑阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑阴极产物:碱和H2;阳极产物:卤素等非金属单质。
电解饱和食盐水的产物分别为NaOH和H2以及Cl2。
电解液复原加入物质为卤化氢。
电解饱和食盐水,要使电解质溶液复原需加入HCl。
pH变化情况:电解液pH显著变大(4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解,如CuSO4、AgNO3等。
阴极:2Cu2++4e-=Cu 阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2O 总反应:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4阴极产物:析出不活泼金属单质;阳极产物是该盐对应的含氧酸和氧气,本例中分别是Cu以及H2SO4、O2.电解液复原加入物质为不活泼金属的氧化物(金属价态与原盐中相同)。
如电解CuSO4溶液,复原需加入CuO。
pH变化情况:溶液pH显著变小。
【考点】考查电解原理以及电解产物的判断点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。
试题综合性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练,主要是考查学生对电解原理的熟悉了解程度,有利于调动学生的逻辑推理能力和发散思维能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
该题的关键是明确电解的工作原理,然后结合题意灵活运用即可。
3.最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。
电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH。
下列说法不正确的是()A.该电池Zn为负极,MnO2为正极B.该电池的正极反应为:MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向ZnD.电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片【答案】C【解析】A.反应中Zn被氧化,应为原电池的负极,MnO2被还原,应为原电池的正极,故A正确;B.MnO2被还原,应为原电池的正极,电极反应式为MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-,故B正确;C.放电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路由离子的定向移动形成闭合电路,故C错误;D.电池工作时OH-向负极移动,故D正确.故选C,【考点】常见化学电源的种类及其工作原理点评:本题考查原电池原理,题目难度不大,注意把握电极反应式的书写,为解答该题的关键,学习中注意体会书写方法。
4.天宫一号是中国第一个目标飞行器和空间实验室,其供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。
右图为RFC工作原理示意图,有关说法正确的是 ( )A.当有0.1mol电子转移时,a电极产生2.24LH2(标况下)B.b电极上发生的电极反应是:4H2O+4e-=2H2↑+4OH-C.c电极上发生还原反应,B池中的H+可通过隔膜进入A池D.d电极上发生的电极反应是:O2+4H++4e-=2H2O【答案】C【解析】电解池中的电极反应为:b电极为阳极失电子发生氧化反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑;a电极为阴极得到电子发生还原反应:4H++4e-=2H2↑;原电池中是酸性溶液,电极反应为:d为负极失电子发生氧化反应:2H2-4e-=4H+;c电极为正极得到电子发生还原反应:O2+4H++4e-=2H2O;A、阳极电极反应计算,当有0.1 mol电子转移时,a电极产生1.12LH2故A错误;B、b电极上发生的电极反应是4OH--4e-=2H2O+O2↑;故B错误;C、c电极上进行还原反应,B池中的H+可以通过隔膜进入A池,故C正确;D、d电极上发生的电极反应是:2H2-4e-=4H+;故D错误;故选C。
【考点】化学电源新型电池点评:本题考查了化学电源新型电池,主要考查原电池和电解池的工作原理,电极判断,电极反应,关键是原电池中电解质溶液是酸性环境,注意电极书写。
5.据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电。
其电池反应为:2CH3OH + 3O2+ 4OH—2CO32— + 6H2O,则下列说法错误的是A.放电时CH3OH参与反应的电极为正极B.充电时电解质溶液的pH逐渐增大C.放电时负极的电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-= CO32— + 6H2OD.充电时每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子【答案】A【解析】原电池中负极失去电子,正极得到电子。
所以根据总反应式可知甲醇在负极通入,因此A不正确,B正确。
充电相当于电解池,根据方程式可知,充电是产生OH-的,所以pH逐渐增大,B正确。
充电时碳元素的化合价从+4价降低到-2价,转移6个电子,D正确,答案选A。
6.目前,人们正在研究开发一种高能电池---钠硫电池,它是以熔融的钠和硫为两极,以Na+导电的β′—Al2O3陶瓷作固体电解质,反应式如下:Na2Sx2Na+xS,以下说法正确的是A.放电时,Na 作正极,S极发生还原反应B.充电时钠极与外电源的正极相连C.当用该电池电解AgNO3溶液时,阳极上产生标准状况下气体11.2L时,消耗金属钠2.3gD.充电时,阳极发生的反应为:Sx2--2e— = xS【答案】D【解析】放电为题中的逆向反应,是原电池原理,分析化合价得:Na 作负极、S极为正极发生还原反应,故A错误;当用该电池电解AgNO3溶液时,阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑4mol 22.4L2mol 11.2L则:Na - e-= Na+(利用电子守恒)23g 1mol46g 2mol,故C错误;充电时为电解池,应“负接负、正接正”,即钠极应与外电源的负极相连,故B错误、D正确7.碱性锌锰电池的总反应是:Zn + 2MnO2 + 2H2O =" 2MnOOH" + Zn(OH)2,电解质是KOH。
下列说法正确的是A.碱性锌锰电池是二次电池B.MnO2发生了还原反应C.反应消耗 0.65gZn,有0.01 mol电子发生转移D.电池正极的反应为:Zn + 2 OH-–2e-=Zn(OH)2【答案】B【解析】碱性锌锰电池不能反复充放电,是一次性电池,A不正确。
原电池负极失去电子,发生氧化反应。
正极得到电子,发生还原反应,D不正确。
根据反应式可知,二氧化锰是氧化剂,发生还原反应,B正确。
65g锌失去2mol电子,C不正确。
所以答案选B。
8.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。
下列说法正确的是A.NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH-B.NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极【答案】A【解析】铝是负极,失去电子。
氧气在正极通入,得到电子,A正确。
氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于氢氧化钠中,所以电极反应式为Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O,B不正确。
C中,电池在工作过程中,需要消耗氢氧化钠,碱性降低,pH减小,C不正确。
原电池中电子从负极流向正极,D不正确。
答案选A。
9.一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。
现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,一极通CO气体,另一极通O2和CO2混合气体,其总反应为:2CO+O2=2CO2。
则下列说法正确的是A.通CO的一极是电池的正极B.熔融盐燃料电池中Na+移向电源负极C.负极发生的电极反应是:CO+CO32--2e-=2CO2D.正极发生氧化反应【答案】C【解析】还原剂做负极氧化剂做正极,阳离子游向正极,负极氧化正极还原。
10.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+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O。
电池放电时,负极发生反应的物质是 ( )A.Ag B.Zn C.Ag2O D.Zn(OH)2【答案】B【解析】放电相当于原电池,在原电池中负极失去电子,被氧化,发生氧化反应。
根据总反应式可知锌是还原剂,失去电子,所以负极发生的物质是锌。
答案B。
11.据报道,科学家正在研究用容量更大的锌电池取代铅蓄电池,其电池反应式为2Zn + O2="=" 2ZnO,原料是锌料、电解质溶液、空气。
下列叙述中正确的是()A.Zn是电池的正极B.负极反应:Zn —2e--="=" Zn2+C.正极发生氧化反应D.电解质溶液应选择稀硫酸【答案】B【解析】在原电池中负极失去单质被氧化,发生氧化反应。