高二化学寒假作业9《化学》选修4 Word版含答案Word格式文档下载.docx

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3.以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。

下列说法错误的是（ 

）

A．电池放电时Na+从a极区移向b极区

B．电极b采用MnO2，MnO2既作电极材料又有还原作用

C．该电池的负极反应为：

BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O

D．每消耗3molH2O2，转移的电子为6mol

4.下列关于充电电池的叙述，不正确的是（）

A．充电电池的化学反应原理是氧化还原反应

B．充电电池可以无限制地反复放电、充电

C．充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行

D．较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电池，并妥善存放

5.

一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂．电池总反应为：

C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O，电池示意如图，下列说法正确的是（　　）

A．a极为电池的正极

B．电池工作时电流由a极沿导线经灯泡再到b极

C．电池负极的电极反应为：

4H++O2+4e﹣=2H2O

D．电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移

6.下列有关四个常用电化学装置的叙述正确的是（）

A．图Ⅰ所示电池中，MnO2作催化剂

B．图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大

C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变

D．图Ⅳ所示电池中，Ag2O作氧化剂，在电池工作过程中被还原为Ag

7.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+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH下列叙述不正确的是（）

A．放电时负极反应为：

Zn﹣2e﹣+2OH﹣Zn（OH）2

B．充电时阳极反应为：

Fe（OH）3﹣3e﹣+5OH﹣FeO42﹣+4H2O

C．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化

D．放电时正极附近溶液的碱性增强

二、填空题（本题共3道小题）

8.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用．

（1）目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可以表示为：

Cd+2NiO（OH）+2H2O2Ni（OH）2+Cd（OH）2已知Ni（OH）2和Cd（OH）2均难溶于水但能溶于酸，负极材料是

以下说法中正确的是（填字母代号）

①以上反应是可逆反应

②充电时镍元素被氧化

③电子由正极经电解质溶液流向负极

④放电时电能转变为化学能

（2）写出放电时正极电极反应：

．

9.氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：

（1）氮元素原子的L层电子数为；

肼的结构式：

（2）NH3与NaClO反应可得到肼（N2H4），该反应的化学方程式为；

（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4（l）反应生成N2和水蒸气．

已知：

①N2（g）+2O2（g）═N2O4

（1）△H1=﹣195kJ•mol﹣1

②N2H4

（1）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H2=﹣534.2kJ•mol﹣1

写出N2H4

（1）和N2O4

（1）反应生成N2和水蒸气的热化学方程式；

（4）肼一空气燃料电池是一种具有高效，环境友好的碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为．

10.

硫化氢（H2S）是一种有毒的可燃性气体，用H2S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池，其总反应式为2H2S+3O2+4KOH═2K2SO3+4H2O．

（1）该电池工作时正极应通入　　．

（2）该电池的负极电极反应式为：

　　．

（3）该电池工作时负极区溶液的pH　　（填“升高”“不变”“降低”）

（4）有人提出K2SO3可被氧化为K2SO4，因此上述电极反应式中的K2SO3应为K2SO4，某学习小组欲将电池工作一段时间后的电解质溶液取出检验，以确定电池工作时反应的产物．实验室有下列试剂供选用，请帮助该小组完成实验方案设计．

0.01mol•L﹣1KMnO4酸性溶液，1mol•L﹣1HNO3，1mol•L﹣1H2SO4，1mol•L﹣1HCl，

0.1mol•L﹣1Ba（OH）2，0.1mol•L﹣1BaCl2．

实验步骤

实验现象及相关结论

①

取少量电解质溶液于试管中，用pH试纸测其pH

试纸呈深蓝色，经比对溶液的pH约为14，说明溶液中有残余的KOH

②

继续加入　　溶液，再加入　　溶液，振荡

若有白色沉淀产生，则溶液中含有K2SO4

若无白色沉淀产生，则溶液中没有K2SO4．

③

另取少量电解质溶液于试管中，先加1mol•L﹣1的H2SO4酸化，再滴入2～3滴0.01mol•L﹣1KMnO4酸性溶液，振荡

；

（5）若电池开始工作时每100mL电解质溶液含KOH56g，取电池工作一段时间后的电解质溶液20.00mL，加入BaCl2溶液至沉淀完全，过滤洗涤沉淀，将沉沉在空气中充分加热至恒重，测得固体质量为11.65g，计算电池工作一段时间后溶液中KOH的物质的量浓度　　．（结果保留四位有效数字，假设溶液体积保持不变，已知：

M（KOH）=56，M（BaSO4）=233，M（BaSO3）=217）

试卷答案

1.A

2.C

考点：

原电池和电解池的工作原理．

专题：

电化学专题．

分析：

放电时，该原电池中锂失电子而作负极，V2O5得电子而作正极，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，阳离子向正极移动．

解答：

解：

A．向外供电时，该装置是原电池，锂离子向正极移动，故A错误；

B．该原电池中，锂失电子而作负极，V2O5得电子而作正极，故B错误；

C．该电池充电时，正极与外接电源的正极相连为阳极，则阳极上LixV2O5失电子，阳极上电极反应式为：

LixV2O5﹣xe﹣═V2O5+xLi+，故C正确；

D．V2O5得电子而作正极，所以V2O5参与电池反应，故D错误；

故选C．

点评：

本题考查原电池原理，明确元素化合价是解本题关键，根据得失电子来分析解答即可，难点是电极反应式的书写

3.B

试题解析：

A、电池工作时，电极b处H2O2得电子被还原生成OH-作正极，阳离子向正极移动，则Na+从a极区移向b极区，故A正确；

B、电极b为正极，H2O2得电子被还原生成OH-，MnO2既作电极材料又有催化作用，故B错误；

C、负极BH4-失电子发生氧化反应生成BO2-，电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O，故C正确；

D、正极电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，每消耗3molH2O2，转移的电子为6mol，正确。

4.B

常见化学电源的种类及其工作原理；

A．充电电池的化学反应都必须有电子转移；

B．充电电池不能无限制的反复充电、放电；

C．充电时，阴极、阳极反应式是放电时负极、正极反应式的逆反应；

D．较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电池，并妥善存放，否则会缩短电池寿命．

A．充放电的化学反应有电子转移，所以必须是氧化还原反应，故A正确；

B．充电电池的使用有一定年限，所以不能无限制的反复充电、放电，故B错误；

C．充电时，阴极、阳极反应式是放电时负极、正极反应式的逆反应，所以充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行，故C正确；

D．用电器较长时期内不再使用，最好将电池取出并放于低温，干燥的地方，如果不这样，即使用电器被关掉，系统仍会使电池有一个低电流输出，这会缩短电池的使用寿命，故D正确；

故选B．

本题考查原电池和电解池原理，侧重考查学生对生活知识的了解，会运用化学知识解释生活现象，合理利用电池，减少浪费．

5.D

化学电源新型电池．

A．在燃料电池中，燃料在负极发生失电子的反应；

B．在燃料电池中，电流在电路中从正极流向负极；

C．在燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，燃料在负极发生失电子的反应；

D．根据电池反应：

C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，乙醇被氧化电极反应式为C2H5OH+3H2O﹣12e﹣=2CO2+12H+，反应转移电子数为12．

A．在燃料电池中，燃料乙醇在负极发生失电子的反应，氧气是在正极上发生得电子的反应，则a为负极，故A错误；

B．电池工作时，电流由正极经外电路流向负极，在该电池中由b极流向a极，故B错误；

C．在燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，在酸性电解质环境下，正极的电极反应为：

4H++O2+4e﹣=2H2O，故C错误；

C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，乙醇被氧化电极反应式为C2H5OH+3H2O﹣12e﹣=2CO2+12H+，则1mol乙醇被氧化失去12mol电子，故D正确；

故选D．

本题考查原电池知识，题目难度中等，本题注意把握根据电池总反应书写电极方程式的方法．

6.D

A．二氧化锰作正极；

B．根据放电过程中电池反应判断硫酸浓度变化；

C．粗铜中不仅含有铜还含有其它金属，根据转移电子守恒判断溶液中铜离子浓度是否变化；

D．在氧化还原反应中，得电子化合价降低的是氧化剂．

A．该电池反应中二氧化锰得到电子被还原，为原电池的正极，故A错误；

B．铅蓄电池放电时电池反应为：

Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，该反应中硫酸参加反应，所以浓度降低，故B错误；

C．粗铜中不仅含有铜还含有其它金属，电解时，粗铜中有铜和其它金属失电子，纯铜上只有铜离子得电子，所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜，所以溶液中铜离子浓度降低，故C错误；

D．该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以Ag2O作氧化剂发生还原反应，故D正确；

本题考查原电池和电解池原理，明确电极上发生的反应是解本题关键，难度不大．

7.C

A、根据电池的总反应可知，高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子，电极反应式为Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn（OH）2，故A正确；

B、充电时阳极发生Fe（OH）3失电子的氧化反应，即反应为：

Fe（OH）3﹣3e﹣+5OH﹣FeO42﹣+4H2O，故B正确；

C、放电时正极反应为FeO42+4H2O+3e﹣=Fe（OH）3+5OH﹣，每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原，故C错误；

D、放电时正极反应为FeO42+4H2O+3e﹣=Fe（OH）3+5OH﹣，生成氢氧根离子，碱性要增强，故D正确．

8.

（1）Cd；

②

（2）NiO