人教版高中化学必修2第二章第二节第2课时《发展中的化学电源》练习题.docx

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人教版高中化学必修2第二章第二节第2课时《发展中的化学电源》练习题

必修2第二章第二节第2课时发展中的化学电源

1、选择题

1.锌锰干电池在放电时，电池总反应方程式可以表示为Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O,在此电池放电时，正极（碳棒）上发生的物质为（）

A.Zn

B.碳棒

C.MnO2和NH4+

D.Zn2+和NH4+

2.铅蓄电池放电时，PbSO4（）

A.在正极上生成

B.在负极上生成

C.在两极上生成

D.在两极上消失

3.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4,工作时的反应为Pb+PbO2+2H2SO4=PbSO4+2H2O，下列结论正确的是（）

A.Pb为正极被氧化

B.SO42-只向PbO2处移动

C.电解质溶液的pH不断减小

D.电解质溶液的pH不断增大

4.已知空气-锌电池的电极反应：

锌片：

Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；

碳棒：

1/2O2+H2O+2e-=2OH-，

据此判断锌片是（　　）

A．正极，被还原

B．正极，发生氧化反应

C．负极，被还原

D．负极，发生氧化反应

5.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．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

C．电子由b通过灯泡流向a

D．氢氧燃料电池是环保电池

6.日常所用干电池的电极分别为碳棒（上面有铜帽）和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2氧化吸收H2），电极反应可简化为：

Zn-2e-=Zn2+；2NH4++2e-=2NH3+H2（NH3再用于结合Zn2+）．根据上述叙述判断下列说法中正确的是（　　）

A.干电池中Zn为正极，碳为负极

B.干电池工作时，电流由Zn极经外电路流向碳极

C.干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器

D.干电池中Zn为负极，碳为正极

7.生产铅蓄电池时，在两极板的铅锑合金上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后安装，充电后即可使用，发生的反应为：

2PbSO4+2H2O

Pb+PbO2+2H2SO4．下列说法错误的是（　　）

A．该电池需要定期补充H2SO4

B．电池工作时，铅是负极，PbO2是正极

C．电池工作时，电解质溶液的密度减小

D．电池充电时，溶液的pH减小

8.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，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-=2H2O+2e-

B．O2+4H++4e-=2H2O

C．H2=2H++2e-

D．O2+2H2O+4e-=4OH-

9.某燃料电池所用燃料为H2和空气，电解质为熔融的K2CO3．该电池的总反应为2H2+O2=2H2O，负极反应为H2+CO32--2e-=H2O+CO2．下列说法正确的是（　　）

A．放电时CO32-向负极移动

B．该电池正极反应式为：

4OH--4e-=2H2O+O2↑

C．电池放电时，电池中CO32-数目逐渐减少

D．电池放电时，电子经正极、负极、熔融的K2CO3后再回到正极，形成闭合回路

10.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。

航标灯的电源必修长效、稳定。

我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。

在这种电池中（）

①铝合金是阳极②铝合金是负极

③海水是电解质溶液④铝合金电极发生还原反应

A.②③

B.②④

C.①②

D.①④

2、非选择题

11.我国首创以铝-空气-海水电池作为能源的新型海水标记灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其总反应方程式为:

4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3,则该电源的负极材料为，正极材料为，负极反应为，正极反应为。

12.美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，其构造如图所示：

a、b两个电极均由多孔碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电．

（1）a是极，电极反应式是；b是极．电极反应式是．

（2）飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供．若为飞行员提供了360kg的水，则电路中通过了mol的电子．

13.铅蓄电池是化学电源，它工作时的电池反应为：

PbO2+Pb+2H2SO4==2PbSO4+2H2O．

试回答：

（1）铅蓄电池正极的电极材料是．

（2）工作时该铅蓄电池负极的电极反应是．

（3）铅蓄电池工作时，电解质溶液的密度（填“减小”“增大”或“不变”，下同），pH．

（4）如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取Cl2，当制得0.05mol　Cl2时，在理论上电池内部消耗的H2SO4的物质的量是．

14.阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池总反应为：

2H2+O2==2H2O．试回答下列问题：

（1）若电解质溶液为KOH溶液，构成燃料电池，则：

①负极反应式为

②正极反应式为

③工作一段时间后，溶液pH（填“增大”或“减小”或“不变”）

（2）如把KOH改为稀H2SO4作电解质，则：

①负极反应式为

②正极反应式为

③工作一段时间后，溶液pH（填“增大”或“减小”或“不变”）．

（3）如把H2改为甲烷，KOH作电解质，则正极反应式为．

15.Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器．该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2．电池的总反应可表示为：

4Li+2SOCl2==4LiCl+S+SO2．

请回答下列问题：

（1）电池的负极材料为，发生的电极反应为；

（2）电池正极发生的电极反应为；

（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成．如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是，反应的化学方程式为；

（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因

是．

16.

（1）在原电池中，较活泼的金属极上发生，是极；较不活泼的金属上发生，是极．

（2）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定．请回答：

①氢氧燃料电池中能量转化主要形式是；

②负极反应式为．

17.甲乙两学生分别组装了如下装置，请你写出两装置的名称，电极名称，电极反应

．

（1）甲装置名称：

Zn电极名称：

；电极反应：

C电极名称：

；电极反应：

.

（2）乙装置名称：

Cu电极名称：

；电极反应：

Fe电极名称：

；电极反应：

．

18.①图中电解质溶液为硫酸铜溶液，则Fe电极是（填“正极”或“负极”，下同），其电极反应式为，该反应是（填“氧化”或“还原”，下同）反应；Cu电极是，其电极反应式为，该反应是反应．

②氯碱工业上，常用惰性电极电解饱和氯化钠溶液制得氯气和烧碱，其电极反应式分别为：

阴极阳极；总的电池反应式为．

19.如图为以惰性电极进行电解：

（1）写出B、C、D各电极上的电极反应式和总反应方程式：

A：

，

B：

，

总反应方程式：

；

C：

，

D：

，

总反应方程式：

；

（2）在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为．

20.如图甲乙丙三个烧杯依次分别盛放氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、硫酸钾溶液，电极均为石墨电极，通电一段时间，乙中c电极质量增加64克，据此回答问题：

①电源的N端为极；

②电极b上发生的电极反应为；

③电极b上生成的气体在标准状况下的体积升；

④电极e上生成的气体在标准状况下的体积升．

第二节第2课时发展中的化学电源答案解析

3、选择题

1.C2.C3.D4.D5.C6.A7.A8.C9.A10.A

4、非选择题

11.铝石墨Al-3e-=Al3+O2+4e-+2H2O=4OH-

12.

（1）负；2H2-4e-+4OH-=4H2O（或H2-2e-+2OH-=2H2O）；

正；O2+4e-+2H2O=4OH-；

（2）4×104

13.

（1）该反应中，二氧化铅得电子发生还原反应，发生还原反应的电极是正极，所以二氧化铅是正极，故答案为：

PbO2；

（2）放电时，负极上失电子发生氧化反应，根据电池反应式知，铅失电子发生氧化会反应，所以负极上电极反应式为：

Pb+SO42--2e-═PbSO4，故答案为：

Pb+SO42--2e-==PbSO4；

（3）根据电池反应式知，硫酸参加反应，且反应中生成水，导致溶质的量减少，溶剂的量增大，所以溶液的密度较小，溶液中氢离子浓度减小，则溶液的PH增大，故答案为：

减小；增大；

（4）当制得0.05molCl2时，转移电子的物质的量=0.05mol×2=0.1mol，根据PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O知，当转移电子的物质的量为0.1mol时，消耗硫酸的物质的量=

故答案为：

0.1mol．

14.

（1）①该反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，氢离子和溶液中的氢氧根离子生成水，所以电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O．

②氧气得电子被还原，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-．

③随着反应的进行，生成的水越来越多，溶质氢氧化钾的量不变，所以导致溶液的浓度降低，所以溶液的PH值减小．

故答案为：

①2H2+4OH--4e-=4H2O；②O2+2H2O+4e-=4OH-；③减小．

（2）该反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，所以电极反应式为2H2-4e-═4H+

②氧气得电子被还原，氧气得电子和溶液中的氢离子生成水，所以电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O；

③随着反应的进行，生成的水越来越多，溶质硫酸的量不变，所以导致溶液的浓度降低，所以溶液的PH值增大．

故答案为：

①2H2-4e-==4H+；②O2+4H++4e-═2H2O；③增大．

（3）负极上甲烷燃烧生成二氧化碳和水，甲烷失电子发生氧化反应生成二氧化碳，二氧化碳和溶液中的氢氧化钾反应生成碳酸钾和水；

正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以电极反应式为．O2+2H2O+4e-═4OH-．

故答案为：

O2+2H2O+4e-==4OH-．

15.

（1）由总反应可知，该原电池中Li被氧化，应为原电池负极反应，电极反应式为Li-e-=Li+，

故答案为：

锂；Li-e-=Li+；

（2）SOCl2在正极得电子被还原生成S，同时有生成SO2，电极反应为2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2，

故答案为：

2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2；

（3）实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成，可知SOCl2与水反应生成SO2和HCl，反应的方程式为

SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑，生成气体具有刺激性并形成酸雾．

故答案为：

出现白雾，有刺激性气体生成；SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑；

（4）锂性质活泼，易与H2O、O2反应，SOCl2也可与水反应，组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，

故答案为：

锂是活泼金属，易与H2O、O2反应，SOCl2也可与水反应．

16.

（1）原电池中活泼金属做负极，失电子发生氧化反应，较不活泼的金属做阴极，得到电子发生还原反应；故答案为：

氧化反应；负极；还原反应；正极；

（2）①氢氧燃料电池是原电池，实现了化学能转化为电能；

②负极上是氢气失去电子发生氧化反应，电解质溶液是氢氧化钾，所以电极反应为：

H2+2OH-+2e-=2H2O；

故答案为：

H2+2OH-+2e-=2H2O．

17.

（1）甲为原电池装置，锌较活泼，为负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn-2e-=Zn2+，C为正极，发生还原反应，电极方程式为2H++2e-=H2↑，

故答案为：

原电池；负极；Zn-2e-=Zn2+；正极；2H++2e-=H2↑；

（2）乙为电解池装置，铜连接电源正极，为阳极，发生氧化反应，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，铁为阴极，发生还原反应，电极反应为2H++2e-=H2↑，

故答案为：

电解池；阳极；Cu-2e-=Cu2+；阴极；2H++2e-=H2↑．

18.①该原电池中，铁作负极，负极上铁失电子生成亚铁离子而发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-═Fe2+，铜作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-═Cu，

故答案为：

负极；Fe-2e-═Fe2+；氧化；正极；Cu2++2e-═Cu；还原；

②用惰性电极电解饱和氯化钠溶液时，阴极上氢离子失电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，阳极上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，在得失电子相同条件下，将阴阳极电极反应式相加即得电池反应式，所以电池反应式为2NaCl+2H2O

H2↑+Cl2↑+2NaOH，

故答案为：

2H++2e-=H2↑；2Cl--2e-=Cl2↑；2NaCl+2H2O

H2↑+Cl2↑+2NaOH，

19.

（1）A：

Cu2++2e-═Cu

B：

2Cl--2e-=Cl2↑

总反应方程式:

CuCl2

Cu+Cl2↑

C:

4Ag++4e-═4Ag

D:

4OH--4e-═2H2O+O2↑，

总反应方程式：

4AgNO3+2H2O

4Ag+O2↑+4HNO3；

（2）两个装置中转移的电子物质的量相等，故由电极反应式可知，A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为2：

2：

4：

1，

故答案为：

2：

2：

4：

1，

20.解：

（1）乙中盛有硫酸铜溶液，电极均为石墨电极，通电一段时间，乙中c电极质量增加，所以c极是阴极，d极是阳极，e极是阴极，f极是阳极，和阳极相连的是电源的正极，所以电源的N端是正极，故答案为：

正；

（2）M是电源的负极，所以A是阴极，b是阳极，电介质为氢氧化钠溶液，所以阳极上放电的是氢氧根离子，电极反应为40H--4e-═2H2O+O2↑，故答案为：

40H--4e-═2H2O+O2↑；

（3）电极c上的电极反应为：

Cu2++2e-→Cu，该电极质量增加64克，即1mol金属铜时，转移电子为2mol，电极b上的电极反应为：

40H--4e-═2H2O+O2↑，当转移电子为2mol时，生成氧气的物质的量为0.5mol，所以体积是0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故答案为：

11.2；

（4）e极是阴极，电极反应为：

2H++2e-→H2↑，当转移电子为2mol时，生成氢气的物质的量为1mol，所以体积是1mol×22.4L/mol=22.4L，故答案为：

22.4．