专题6　第3单元　第2课时　化学电源 课后练习（含答案）

第2课时　化 学 电 源
1．下列有关电池的说法错误的是(　　)
A．电池是将化学能转化为电能的装置
B．化学电源的反应基础是氧化还原反应
C．手机上用的锂离子电池属于二次电池
D．电池到达寿命无法使用时可随意丢弃
2．下列有关电池的说法，错误的是(　　)
A．铅蓄电池属于二次电池，充电时，电能转化为化学能
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．甲醇燃料电池可以把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
3．将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液润湿后，置于如下图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是(　　)
A．铁被氧化的电极反应式为Fe－3e－===Fe3+
B．铁腐蚀的过程中，化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
4．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。下列说法正确的是(　　)
A．负极发生的反应为Fe－2e－===Fe2+
B．正极发生的反应为2H2O＋O2＋2e－===4OH－
C．原电池是将电能转变为化学能的装置
D．钢铁在干燥的空气中比在潮湿的空气中更易腐蚀
5．火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极。放电时，下列说法正确的是(　　)
A．负极上发生还原反应
B．CO2在正极上得电子
C．将电能转化为化学能
D．工作时电子由碳纳米管经外电路流向金属钠
6．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已成功研制出多种锂电池。某种锂电池的总反应为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是(　　)
A．Li是正极，电极反应式为Li－e－===Li＋
B．Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋
C．MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－===MnO
D．Li是负极，电极反应式为Li－2e－===Li2+
7．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吸收H2)，电极反应式可简化为Zn－2e－===Zn2+、2NH＋2e－===2NH3↑＋H2↑(NH3与Zn2+能生成一种稳定的物质)。根据上述已知条件判断，下列结论中正确的是(　　)
A．电池工作时，Zn为正极，碳为负极
B．电池工作时，Zn被氧化，碳被还原
C．电池工作时，电子由碳极经过电路流向Zn极
D．长时间连续使用时，内装糊状物可能流出而腐蚀用电器
8．已知空气—锌电池的电极反应为锌片：2Zn＋4OH－－4e－===2ZnO＋2H2O；石墨：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。下列说法错误的是(　　)
A．锌片作电池的负极
B．氧气在正极发生还原反应
C．每转移1mol电子消耗标准状况下氧气的体积为5.6L
D．放电时，负极产生的OH－不断向正极移动
9．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。
(1) 电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 。
(2) 组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因除了SOCl2可与水反应外，还有 。
10．甲醇(CH3OH)燃料电池的电极采用膜电极，该电极由催化剂层和质子交换膜构成，其中质子交换膜的主要功能是传导H＋，同时作为隔膜防止两极的物质相互反应。该电池的工作原理如下图所示。
(1) 该电池的负极是 (填“电极a”或“电极b”)。
(2) 工作时，电极b的电极反应式是 。
11．某科研小组用电化学方法将CO2转化为CO实现再利用，转化的基本原理如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A．该装置将化学能转化为电能
B．M上的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
C．工作一段时间后，N电极室中的溶液酸性增强
D．当转化2mol CO2时，外电路中转移的电子数为4NA
12．潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池的工作原理如下图所示：
(1) 电极b是 (填“正极”或“负极”)。
(2) 电解质溶液中OH—向 (填“电极a”或“电极b”)移动。
(3) 电极a的电极反应式为 。
第2课时　化 学 电 源
1．下列有关电池的说法错误的是(　D　)
A．电池是将化学能转化为电能的装置
B．化学电源的反应基础是氧化还原反应
C．手机上用的锂离子电池属于二次电池
D．电池到达寿命无法使用时可随意丢弃
2．下列有关电池的说法，错误的是(　B　)
A．铅蓄电池属于二次电池，充电时，电能转化为化学能
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．甲醇燃料电池可以把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
3．将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液润湿后，置于如下图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是(　C　)
A．铁被氧化的电极反应式为Fe－3e－===Fe3+
B．铁腐蚀的过程中，化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
【解析】　在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应式为Fe－2e－===Fe2+, A项错误。铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，B项错误。活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，C项正确。以水代替氯化钠溶液，水同样呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，D项错误。
4．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。下列说法正确的是(　A　)
A．负极发生的反应为Fe－2e－===Fe2+
B．正极发生的反应为2H2O＋O2＋2e－===4OH－
C．原电池是将电能转变为化学能的装置
D．钢铁在干燥的空气中比在潮湿的空气中更易腐蚀
5．火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极。放电时，下列说法正确的是(　B　)
A．负极上发生还原反应
B．CO2在正极上得电子
C．将电能转化为化学能
D．工作时电子由碳纳米管经外电路流向金属钠
6．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已成功研制出多种锂电池。某种锂电池的总反应为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是(　B　)
A．Li是正极，电极反应式为Li－e－===Li＋
B．Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋
C．MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－===MnO
D．Li是负极，电极反应式为Li－2e－===Li2+
7．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吸收H2)，电极反应式可简化为Zn－2e－===Zn2+、2NH＋2e－===2NH3↑＋H2↑(NH3与Zn2+能生成一种稳定的物质)。根据上述已知条件判断，下列结论中正确的是(　D　)
A．电池工作时，Zn为正极，碳为负极
B．电池工作时，Zn被氧化，碳被还原
C．电池工作时，电子由碳极经过电路流向Zn极
D．长时间连续使用时，内装糊状物可能流出而腐蚀用电器
8．已知空气—锌电池的电极反应为锌片：2Zn＋4OH－－4e－===2ZnO＋2H2O；石墨：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。下列说法错误的是(　D　)
A．锌片作电池的负极
B．氧气在正极发生还原反应
C．每转移1mol电子消耗标准状况下氧气的体积为5.6L
D．放电时，负极产生的OH－不断向正极移动
【解析】　锌片比石墨活泼，所以锌作负极，失电子，发生氧化反应；O2在正极得电子，发生还原反应。根据O2＋2H2O＋4e－===4OH－，每转移4mol电子消耗1mol O2，所以每转移1mol电子消耗标准状况下的O2为5.6L。原电池在工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
9．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。
(1) 电池的负极材料为__锂__，发生的电极反应为__Li－e－===Li＋__。
(2) 组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因除了SOCl2可与水反应外，还有__锂是活泼金属，易与H2O、_O2反应__。
10．甲醇(CH3OH)燃料电池的电极采用膜电极，该电极由催化剂层和质子交换膜构成，其中质子交换膜的主要功能是传导H＋，同时作为隔膜防止两极的物质相互反应。该电池的工作原理如下图所示。
(1) 该电池的负极是__电极a__(填“电极a”或“电极b”)。
(2) 工作时，电极b的电极反应式是__O2＋4e－＋4H＋===2H2O__。
11．某科研小组用电化学方法将CO2转化为CO实现再利用，转化的基本原理如下图所示。下列说法错误的是(　C　)
A．该装置将化学能转化为电能
B．M上的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
C．工作一段时间后，N电极室中的溶液酸性增强
D．当转化2mol CO2时，外电路中转移的电子数为4NA
【解析】　由图可知，该装置为原电池，右侧二氧化碳中的＋4价碳得到电子变为＋2价碳，为正极，则左侧为负极，以此解题。由图可知，该装置为原电池，将化学能转化为电能，A项正确。M为电池的负极，在紫外光的作用下，水失去电子发生氧化反应生成O2，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋， B项正确。N为电池的正极，电极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，当外电路转移4mol电子时，有4molH＋从左室穿过交换膜到达右室，然后被CO2消耗，但溶液中水的量增加，因此N电极室的溶液pH增大，酸性减弱，C项错误。电极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，当转化2molCO2时，外电路转移4mol电子，转移的电子数为4NA, D项正确。
12．潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池的工作原理如下图所示：
(1) 电极b是__正极__(填“正极”或“负极”)。
(2) 电解质溶液中OH—向__电极a__(填“电极a”或“电极b”)移动。
(3) 电极a的电极反应式为__2NH3＋6OH－－6e－===N2＋6H2O__。
【解析】　燃料电池中，燃料在负极发生反应，O2在正极发生反应。原电池(含燃料电池)中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。NH3在负极失电子，生成N2，同时需要注意电解质溶液显碱性(NaOH溶液)。