选修4:2019-2020年2年级化学人文教育版第4章第2节化学力量同步练习(答案)
第二节化学电源
课后巩固和提高
地基加固
1。以下关于电池的陈述是正确的()
答:手机用锂离子电池是原电池
在锌锰干电池中，锌电极是负极
当氢氧燃料电池工作时，氢在负电极处被还原
太阳能电池的主要材料是二氧化硅
分析手机用锂离子电池属于二次电池，A项有误；锌锰干电池中的锌失去电子并发生氧化反应，作为负极，B项正确；氢氧燃料电池工作时，氢失去电子，在负极被氧化，碳项错了；太阳能电池的主要材料是硅，光纤的主要材料是二氧化硅，这是一个D误差。
回答B
2。据报道，锌电池可以取代目前广泛使用的铅电池，因为锌电池具有更大的容量和没有铅污染。锌电池的总反应为2Zn+O22ZnO，原料为锌颗粒、空气体和电解液。那么下面的说法是正确的()
a .锌是正极，空气体进入负极进行反应
当电池中有1摩尔电子转移时，锌的消耗量为65克
正电极经历氧化反应
电解质溶液绝对不是强酸溶液
分析因为氧化锌是在电池反应中生成的，所以电解液不能是强酸溶液，否则氧化锌会溶解。
回答D
3。微型纽扣电池广泛应用于现代生活中。有一种锌银电池，其电极材料分别为Ag2O和锌，电解液为氢氧化钾，电极反应分别为锌+2OH-2E-锌(OH) 2，Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-等。根据给定的反应式，判断下列陈述是正确的()
a .在使用过程中，电池负极区域溶液的酸碱度会增加
在使用过程中，电子通过外部电路从Ag2O电极流向锌电极
碳锌电极发生还原反应，氧化亚银电极发生氧化反应
D.Zn为负电极，Ag2O为正电极
分析根据原电池原理:负极失去电子并发生氧化反应，正极获得电子并发生还原反应。可以判断一次电池中锌为负极，氧化亚银为正极；根据电极反应可知，负极区域溶液的酸碱度降低，所以A和C是错的；电子沿着导线从负极流到正极，所以B是错的。
回答D
4。以下是一些常见的化学电源原理图，不正确的说法是()
上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B .干电池长时间使用后，锌筒会损坏
在铅酸蓄电池的工作过程中，每有2摩尔电子通过，负极质量就会减少207克。
氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
分析在干电池中，锌被用作负极，并逐渐溶解，B项正确。铅酸蓄电池工作时，负反应为铅+硫-2E-PBSO _ 4，电极质量增加，C项错误。氢氧燃料电池不需要在电池中储存还原剂和氧化剂，运行的最终产物是水，因此氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色能源，D项是正确的。
回答C
5。目前，人们正在研究和开发一种高能电池——钠硫电池，它以熔融的钠和硫为电极，以钠离子导电β″-Al2O3陶瓷为固体电解质，反应生成2Na+xSNa2Sx。以下说法是正确的()
a .放电时，钠是正极，硫是负极
B .放电时，钠离子移动到负极
C .充电时，钠极连接到外部电源的正极，硫极连接到外部电源的负极
放电时，负极的反应是2Na-2e-2Na+
在分析放电过程中，负极失去电子并发生氧化反应，而正极获得电子并发生还原反应，因此钠被用作负极，硫被用作正极，A是错误的；放电时，阳离子向正极移动，B错了；充电时，钠电极(负电极)连接到外部电源的负电极，硫电极(正电极)连接到外部电源的正电极，C错；放电时，负电极经历失去电子的氧化反应，d是正确的。
回答D
6。美国海军潜艇战中心和麻省理工学院联合开发了一种用于潜水器的镁-过氧化氢燃料电池系统。其工作原理如图所示。以下语句中的错误是()
a .电池的负反应是镁-2e-Mg2+
B .当电池工作时，H+移动到负极
C .电池工作一段时间后，溶液的酸碱度会增加
D .电池的总反应式为镁+过氧化氢+2H+Mg2+2H2O
分析以镁为负电极，电极反应为镁-2e-Mg2+，铂为正电极，电极反应为H2O 2+2H+2e-2H2O，总反应式为镁+H2O 2+2H+Mg2+2H2O，消耗H+，降低溶液中的c(H+)，提高ph值。
回答B
7。中国科学家发明的可控锂电池可以作为鱼雷和潜艇的备用电源。其工作原理如图所示。
以下相关陈述不正确()
a .电池工作时，电子的流动方向:锂电极→电线→碳电极
水既是氧化剂又是溶剂，有机电解液可以用水溶液代替
C .电池的总反应是2li+2h2o2lioh+H2
该装置不仅能提供电能，还能提供清洁燃料氢
分析A项，锂电极为负电极，碳电极为正电极，电子通过导线从负电极流向正电极，正确；在第二项中，负极材料锂可以与水反应，有机电解质不能被水溶液代替，这是错误的；c项，电池总反应为2Li+2h2o 2 LiOH+H2↓，正确；从电池的总反应来看，该装置不仅能提供电能，还能提供清洁的氢燃料，这是正确的。
回答B
[/h/乙烯催化氧化成乙醛(CH3CHO)可以设计成如图所示的燃料电池。以下说法是正确的()
a .每当0.1摩尔O2发生反应时，它就会迁移H+ 0.4摩尔
B .正反应式为CH2CH2-2e-+2OH-CH3CHO+H2O
C .电子移动方向:电极a→磷酸溶液→电极b
D .电池可充电
根据O2+4H++4e-2H2O，每0.1摩尔O2反应，h+0.4摩尔迁移，项目a正确；阳极上的氧得到电子并发生还原反应。电极反应公式为O2+4h++4e-2h2o，b项有误。放电时，电子沿导线从电极甲流向电极乙，电子不进入电解液，所以项目丙是错误的；充电时，不能产生乙烯和氧气，所以电池不能充电，D项是错误的。
回答A
9。新型可充电电池能长时间保持稳定的放电电压，电池的总反应为3Zn+2k2fe 4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4Koh。
(1)放电过程中的负极反应为。
(2) Fe(OH)3在充电过程中发生反应。
(3)放电时，电子从电极流向电极(填写“正”或“负”)。
(4)放电时，1摩尔K2FeO4反应，转移的电子数为。
在分析放电过程中，锌在负电极上发生氧化反应。因为电解质是碱性的，所以负电极反应是锌-2e-+2OH-锌(OH)2。电子从负极流出，通过外部电路流向正极。每1摩尔K2FeO4反应，转移电子数为3摩尔，为1.806×1024。充电时，Fe(OH)3失去电子并发生氧化反应。
回答(1)Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2 (2)氧化(3)负正(4)1.806×1024
10。经过长时间的研发和多次展览，科学家和技术人员研制出一种甲醇燃料电池，它与2ch3oh+3o2+4kh2k2co3+6h2o反应。请回答以下问题:
(1)燃料电池的电解质是。
(2)从电池反应可知，放电时电池负极的反应物是物质反应，负极的电极反应式是。
(3)当电池使用中有0.5摩尔电子转移时，消耗的甲醇质量为克(结果保留在两位小数中)。
(4)放电一段时间后，引入O2的电极附近溶液的酸碱度(填入“增加”、“不变”或“减少”)。
分析(1)从电池反应可以知道，电池的电解质是氢氧化钾。
(2)放电时，CH3OH的氧化反应发生在负极上，O2的还原反应发生在正极上。正反应式为O2+2H2O+4e-4OH-，负反应式为ch3oh+8oh-6e-c+6h2o。
(3)根据CH3OH~6e-，当转移0.5摩尔电子时，消耗约2.67克甲醇。
(4)根据放电期间正电极的电极反应公式，在放电一段时间后，引入氧气的电极附近的溶液的碱度增加，并且酸碱度增加。
回答(1)氢氧化钾
(2)CH3OH(或甲醇)氧化ch3oh+8oh-6e-c+6h2o
(3)2.67
(4)上升
能力提高
11。(2018年国家二号，12)中国科学家开发了一种室温下可呼吸的钠-二氧化碳二次电池。以溶解在有机溶剂中的氯化钠为电解液，以负载有碳纳米管的钠镍网为电极材料，电池的总反应为3co 2+4 na2co 3+C，以下说法是错误的()
a .放电时，氯移动到负极
B .充电时释放CO2，放电时吸收CO2
C .放电时，正反应为3CO2+4e-2C+C
D .充电时，正反应为钠+电子-钠
当分析放电时，设备是一次电池，阴离子移动到负电极，项目A是正确的；根据总反应，二氧化碳在阳极的电子在放电时被吸收，在充电时被释放。B项是正确的。放电时，钠在负电极上失去电子，而二氧化碳在正电极上得到电子。正极反应式为3CO2+4E-2C+C，术语C是正确的。充电时阴极的反应公式为na+e-na，d项有误。
回答D
12。(国家III，11，2017)全固态锂硫电池能量密度高，成本低，其工作原理如图所示，其中S8材料掺杂石墨烯常用作电极A，电池反应为:16Li+xS88Li2Sx(2≤x≤8)。以下陈述是错误的()
a .当电池工作时，正极会起反应:2L 2S 6+2L+2e-3Li2S 4
当电池工作时，0.02摩尔的电子流过外部电路，负极材料损失0.14克
石墨烯的主要功能是提高电极的导电性
D .电池充电时间越长，电池中的Li2S2就越多
分析项目A。在该电池中，电极A为正极，反应顺序为:
S8+2Li++2e-Li2S8
3Li2S 8+2Li ++ 2e-4L 2S 6
2Li 2s 6+2li++ 2e-3li 2s 4
Li2S4+2Li++2e-2Li2S2，因此a是正确的；第二项，当一次电池工作并传输0.02摩尔电子时，氧化锂的量为0.02摩尔，质量减少0.14克，这是正确的；石墨烯可以导电。使用石墨烯作为电极可以提高电极A的电导率，这是正确的；第四项，当锂+在电池充电过程中得到电子产生锂时，电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越少，这是一个误差。
回答D
13。该图是一家公司批量生产的笔记本电脑中使用的甲醇燃料电池的示意图。甲醇在催化剂的作用下提供质子(H+)和电子，电子通过外电路，质子通过内电路到达另一个电极与氧气反应。电池的一般反应式为2CH3OH+3O22CO2+4H2O。以下关于电池的陈述是错误的()
A .右侧电极是电池的负极，B充满空气体
B .左边的电极是电池的负极，甲醇在A
处引入
电池负极的反应式为2CH3OH+2H2O-12e-2CO2+12H+
电池正极的反应式为3O 2+12H+12e-6H2O
分析在电解质溶液中，阳离子从负电极移动到正电极。从质子通过的方向可以看出，甲醇是在一次电池的负极a处引入的；气体空在b处引入，b是一次电池的正极。
回答A
14。锂蓄电池可用于心脏起搏器。电池的电极材料分别为锂和碳，电解液为LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2Socl 24Li+S+SO2↓。
请回答以下问题:
(1)电池的阴极材料为，电极反应如下进行。
(2)电池正极的电极反应为。
(3)SOCL 2易挥发，SOCL 2在实验室常被氢氧化钠溶液吸收，产生Na2SO3和氯化钠。如果有少量的水滴入二氧化硅，实验现象是反应的化学方程式是。
(4)电池的组装必须在无水无氧的条件下进行。
分析(1)对反应化合价变化的分析表明，锂是还原剂(作为负极)，电子损失是锂-电子-锂+。
(2) SOCl _ 2是一种获得电子的氧化剂，从电池反应中可以推导出产物:Cl-、S、SO2(或从总反应中减去负反应)。
(3)给出了信息:吸收碱液时的产物是Na2SO3和氯化钠，没有吸收碱液时的产物应该是SO2和HCl，这导致了这种现象。
回答(1)-李+
(2)2Socl 2+4e-4Cl-+S+SO2↓
(3)出现白雾，有刺鼻气味的气体产生socl 2+H2O 2↓+2hcl ↓/ h/]
(4)锂是电池的主要成分，可与氧和水反应，二氧化硅也可与水反应