讲与练2017版高中化学4.2化学电源随堂基础巩固新人教版选修4

化学电源
1．下列有关化学电池的说法中正确的是( )
A．化学电池只能将化学能转化为电能
B．燃料电池能将全部化学能转化为电能
C．银锌电池比能量大，电压稳定，储存时间长
D．一次电池包括干电池和蓄电池
解析：蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电)，也可以将电能转化为化学能(充电)，燃料电池的能量转化率超过80%，但不可能100%转化。

蓄电池可重复使用，属于二次电池。

故正确答案为C。

答案：C
2．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。

锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)，下列说法错误的是( )
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为：
2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g
解析：由电池工作时锌在负极失去电子，故A正确；只要能够理解正极的反应物是MnO2，同时能够应用电子转移数目、电荷守恒与元素守恒即可正确地书写电极反应式，而本题只要对其进行正误判断，因此只要从上述三个方面进行验证即可，B选项正确；C中外电路的电子应该由负极流出，流入正极，故C错误；D中只要根据简单的计算，即理解每反应1 mol Zn，失去2 mol电子，因此D正确。

答案：C
3.
纽扣电池可用于计算器、电子表等的电源。

有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，以KOH溶液为电解质溶液，电池的总反应为Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。

关于该电池的叙述不正确的是( )
A．使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，Zn是负极
B．使用时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极，Ag2O是负极
C．正极的电极反应为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－
D．Zn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应
解析：由总方程式可以看出，负极为Zn，正极为Ag2O，使用时电子由负极流向正极，A 项正确；B项错误，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，C项正确，D项也正确。

答案：B
4．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。

下列有关说法正确的是( )
A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动
B．若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气
C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O
D．正极上发生的反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
解析：电解质溶液中阳离子应向正极移动，A项错误；酸性溶液中，正极上的电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，D项错误；结合正极反应，转移0.4 mol电子时，消耗0.1 mol O2，其在标准状况下的体积为2.24 L，B项错误；C项符合题目要求。

答案：C
5．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2。

下列有关该电池的说法不正确的是( )
A．电池的电解质溶液呈碱性，正极为Ni2O3、负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O
解析：在铁镍蓄电池中，Fe作负极，Ni2O3作正极，由于生成Fe(OH)2，则电解质溶液呈碱性，A项正确；电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，B项正确；电池充电时，阴极反应为Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，阴极附近溶液的pH升高，C项错误；由充电时的总反应减去阴极反应，可得阳极反应，D项正确。

答案：C
6．氢氧燃料电池，电极为多孔镍，电解质溶液为30%的KOH溶液，电池总反应为2H2＋O2===2H2O，该电池工作时，下列说法正确的是( )
①负极质量减轻②负极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
③负极反应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O ④正极区pH升高，而负极区pH降低⑤溶液中阴离子移向负极
A．①③④B．②③⑤
C．③④⑤D．④⑤
解析：根据电池总反应可知：H2在负极上发生氧化反应，由于在碱性条件下，所以氢原子失电子后又与OH－反应生成水，其电极反应为：2H2＋4OH－－4e－===4H2O，负极区OH－浓度降低。

O2在正极上发生还原反应，氧原子得电子，生成负二价的氧，只能以OH－形式存在，所以其电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，正极区OH－浓度增大，阴离子向负极移动。

综上所述C正确。

答案：C
7．一种甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的新型手机电池，可连续使用一个月，其电池反应为：2CH3OH＋3O2＋4OH－错误!2CO错误!＋6H2O，则有关说法正确的是( ) A．放电时，CH3OH参与反应的电极为正极
B．放电时，负极的电极反应为CH3OH＋8OH－－6e－===CO2－3＋6H2O
C．标准状况下，通入5.6 L O2并完全反应后，有0.5 mol电子转移
D．放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低
解析：从电池反应可知，CH3OH为原电池的负极，A选项错误；正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，标准状况下，5.6 L O2为0.25 mol，转移电子数为1 mol，C选项错误；从正极反应可以看出，正极附近溶液OH－的浓度增大，pH升高，D选项错误。

答案：B
8．被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。

如图所示为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。

当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。

试回答下列问题：
(1)图中通过负载的电子流动方向为________(填“向左”或“向右”)。

(2)写出氢氧燃料电池工作时的电极反应和总反应。

正极：_____________________________________，
负极：_____________________________________，
总反应：____________________________________。

(3)为了获得氢气，除了充分利用太阳能外，工业上利用石油产品与水在催化剂作用下制取氢气。

写出C3H8和H2O反应生成H2和CO化学方程式____________________________。

(4)若将此燃料电池改为甲烷—空气燃料电池，该电池工作时的负极反应为
______________________________。

解析：H2在负极上被氧化，O2在正极上被还原，电解质溶液为KOH溶液，在书写电极反应时不出现H＋。

书写甲烷—空气燃料电池的电极反应时，甲烷被O2氧化的产物是CO2，在碱溶液中继续反应生成CO2－3。

答案：(1)向右(2)2H2O＋O2＋4e－===4OH－2H2＋4OH－－4e－===4H2O 2H2＋O2===2H2O (3)C3H8＋3H2O错误!3CO＋7H2(4)CH4＋10OH－－8e－===CO错误!＋7H2O。