1.2 课时2 化学电源 练习（含解析） 2024-2025学年高二化学苏教版（2019）选择性必修第一册
文档属性
| 名称 | 1.2 课时2 化学电源 练习（含解析） 2024-2025学年高二化学苏教版（2019）选择性必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-11 20:38:58 | ||
图片预览
文档简介
课时2 化学电源
1 下列有关电池的说法不正确的是( )
A. 手机上用的锂离子电池属于二次电池
B. 锌铜原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C. 甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D. 锌锰干电池中，锌电极是负极
2 下图是甲醇燃料电池的结构示意图，甲醇在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列说法不正确的是( )
A. 左电极为电池的负极，a处通入的物质是甲醇
B. 正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C. 负极反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋
D. 该电池提供1 mol e－，消耗氧气0.25 mol
3 [2025扬州高邮期中]铅酸蓄电池放电时的工作原理可表示为PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，其构造如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 电池工作时，H＋移向PbO2极
B. 电池工作时，负极质量减小
C. 电池工作时，PbO2发生氧化反应
D. 每生成1 mol PbSO4，转移电子数为2×6.02×1023
4 锂离子蓄电池放电时的反应如下：LixC6＋Li1－xCoO2===LiCoO2＋6C(x＜1)。下列说法正确的是( )
A. 放电时，Li＋在电解质中由正极向负极迁移
B. 放电时，Li1－xCoO2中Co元素的化合价不发生变化
C. 充电时，阴极电极反应式为xLi＋＋6C＋xe－===LixC6
D. 充电时，阳极发生还原反应
5 液流电池是一种新的蓄电池，是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。下图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液。下列说法正确的是( )
A. 充电时阳极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2+
B. 充电时电极a为外接电源的负极
C. 放电时Br－向右侧电极移动
D. 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
6 [2024苏州期中]下列有关原电池的说法不正确的是( )
甲 乙
丙 丁
A. 图甲所示装置中，盐桥中的K＋向盛有ZnSO4溶液的烧杯中移动
B. 图乙所示装置中，正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－
C. 图丙所示装置中，使用一段时间后，锌筒会变薄
D. 图丁所示装置中，使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
7 [2024宿迁期末]我国科学家研发了一种室温下可充电的NaCO2电池，如题图所示。放电时，Na2CO3与C均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是( )
A. 充电时，阴极电极反应式为Na＋＋e－===Na
B. 充电时，电源b极为正极，Na＋向钠箔电极移动
C. 放电时，转移0.4 mol电子，碳纳米管电极增重22.4 g
D. 放电时，电池的总反应为2Na2CO3＋C===3CO2＋4Na
8 以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图。下列说法正确的是( )
A. 当外电路中通过2 mol电子时，将消耗11.2 L O2
B. 通天然气的电极为负极，发生还原反应
C. 该电池使用过程中需补充Li2CO3和K2CO3
D. 正极电极反应式为O2＋4e－＋2CO2===2CO
9 科学家研制出一种新型短路质电化学电池，利用这种电池可以消除空气中的CO2，该装置的结构、工作原理如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. H2在负极发生还原反应
B. 正极发生的总反应为O2＋4e－＋2CO2===2CO
C. 当负极生成1 mol CO2时，理论上需要转移1 mol电子
D. 短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，也能传递电子
10 [2024连云港期末]铝硫二次电池是一种新型化学电源，放电时的电池反应为2Al＋3S===Al2S3，工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 放电时，电子由Al极经电解质溶液向多孔碳极移动
B. 离子交换膜为阳离子交换膜
C. 充电时，阳极反应式为Al2S3＋6e－＋14AlCl===8Al2Cl＋3S
D. 放电时，每转移6 mol电子，有6 mol离子穿过交换膜
11 [2024徐州期末]天然气脱硫可获得清洁天然气并回收硫黄。一种天然气脱硫装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 碳棒表面发生氧化反应
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 反应①的离子方程式：H2S＋I===3I－＋S↓＋2H＋
D. 该装置每处理标准状况下H2S 22.4 L，M池溶液增重32 g
12 (1) 二氧化硫空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其装置示意图如图所示。
①质子的流动方向为___________________(填“从A到B”或“从B到A”)。
②负极的电极反应式为______________________________________________。
(2) NH3-O2燃料电池的结构如图所示。
①a极为电池的________(填“正”或“负”)极。
②当生成1 mol N2时，电路中流过电子的物质的量为________。
13 生物电池具有工作时不发热、不损坏电极等优点，不但可以节约大量金属，而且寿命比化学电源长得多，因此越来越受到人们的青睐。某生物电池以葡萄糖(C6H12O6)作原料，在酶的作用下被氧化为葡萄糖酸(C6H12O7)，其工作原理如图所示。
(1) 电极b为________(填“正极”或“负极”)，电极a的电极反应式为______________________________。
(2) 该生物电池中发生反应的化学方程式为____________________________，当有2 mol H＋通过质子交换膜时，理论上需要标准状况下氧气的体积为__________L。
(3) 该电池________(填“能”或“不能”)在高温条件下使用，原因是______
_______________________。
14 [2024南通启东期中]利用微生物电化学法可有效处理含有机物和Cr(Ⅵ)的酸性废水，其工作原理如图所示。
(1) 若废水中的有机物是C6H12O6，则甲池中电极反应式为________________
____________________。
(2) 甲池产生6.72 L(标准状况)CO2时，理论上乙池中H＋的物质的量减少________。
课时2 化学电源
1. B
2. B 负极反应式为CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；根据电子流向，可以判断a处通甲醇，b处通O2；当电池提供1 mol电子时，消耗O2的物质的量＝1× mol＝0.25 mol。
3. A 电池工作时，负极发生反应：Pb－2e－＋SO===PbSO4，B错误；正极发生还原反应：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O，A正确，C错误；总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，每生成2 mol PbSO4转移2 mol电子，D错误。
4. C 根据原电池工作原理，放电时，Li＋从负极向正极迁移，A错误；根据放电时的反应分析，Co得电子，化合价降低，B错误；充电时，电池的负极接电源的负极，阴极反应式为放电时负极反应式的逆过程，即阴极反应式为xLi＋＋6C＋xe－===LixC6，C正确；充电时，电池正极接电源的正极，阳极上失电子，化合价升高，发生氧化反应，D错误。
5. D 图示电池是锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液，放电时，电池的负极为锌，溴所在的电极为电池的正极；充电时阳极的电极反应式与放电时正极的电极反应式相反，所以充电时阳极的电极反应式为2Br－－2e－===Br2，A错误。充电时，原电池的正极连接电源的正极，原电池的负极连接电源的负极，所以充电时电极a为外接电源的正极，B错误。放电时为原电池，在原电池中间隔着一个阳离子交换膜，所以Br－不能向右侧电极移动，C错误。
6. A 甲装置构成原电池，锌作负极，铜作正极；阳离子K＋移向正极，即装有CuSO4溶液的烧杯，A错误；Ag2O得电子发生还原反应，即Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，B正确；锌筒作负极被消耗，故使用一段时间后，锌筒会变薄，C正确；铅酸蓄电池总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，消耗了硫酸的同时生成水和难溶的PbSO4，故电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D正确。
7. D 放电时，Na为负极，反应式为Na－e－===Na＋，充电时，阴极反应为Na＋＋e－===Na，A正确；充电时右侧为阳极，则b为正极，Na＋向钠箔电极(阴极)移动，B正确；根据反应式3CO2＋4e－===2CO＋C，由于Na2CO3和C均沉积在碳纳米管，当转移0.4 mol电子时，沉积0.1 mol C和0.2 mol Na2CO3，总质量＝0.1 mol×12 g/mol＋0.2 mol×106 g/mol＝22.4 g，C正确；放电时，总反应式为3CO2＋4Na===2Na2CO3＋C，D错误。
8. D 正极的电极反应式为O2＋4e－＋2CO2===2CO，当外电路中通过2 mol电子时，将消耗 0.5 mol O2，未告知是否为标准状况，因此O2的体积不一定为11.2 L，A错误；通天然气的电极为原电池的负极，发生氧化反应，B错误；根据电极反应，负极的电极反应式为H2－2e－＋CO===CO2＋H2O，通入空气和CO2的混合气体一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为 O2＋4e－＋2CO2===2CO，假设转移4 mol电子，负极消耗2 mol CO，正极产生2 mol CO，所以CO的浓度不变，无需补充Li2CO3和K2CO3，C错误； 通入空气和CO2的混合气体一极为原电池的正极，电极反应式为O2＋4e－＋2CO2===2CO，D正确。
9. A 负极是H2失去电子发生氧化反应，A错误；正极上是O2和CO2得电子生成CO，方程式为O2＋4e－＋2CO2===2CO，B正确；负极生成的H＋和HCO反应生成CO2，方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，生成1 mol CO2需要1 mol H＋，理论上需要转移1 mol电子，C正确；从图中看出，短路膜可以传递离子和电子，D正确。
10. B 电子不会在电解质溶液中迁移，A错误；放电时，右侧电极Al失电子，为负极，电极反应为 Al＋7AlCl－3e－===4Al2Cl，左侧电极为正极，电极反应式为8Al2Cl＋3S＋6e－===Al2S3＋14AlCl，离子交换膜为阳离子交换膜，B正确；充电时，左侧电源为阳极，阳极失电子，电极反应式为Al2S3－6e－＋14AlCl===8Al2Cl＋3S，C错误；阳离子所带电荷数未知，放电时，每转移6 mol电子，不一定有6 mol离子穿过交换膜，D错误。
11. C 如图所示，氧气将羟基氧化为羰基，羰基在碳棒上发生还原反应生成羟基，碳棒为正极，A 错误；由右池中H＋移动方向可知，离子交换膜为阳离子交换膜，B错误；如图所示，H2S与I反应生成S、I－和H＋，C正确；该装置每处理标准状况下H2S 22.4 L，则电路中转移电子2 mol，M池中 O2～H2O2～2e－，则进入M池的O2为1 mol，同时N池中进入M池的H＋为2 mol，M池溶液增重34 g，D错误。
12. (1) ①从A到B ②SO2－2e－＋2H2O===SO＋4H＋ (2) ①负 ②6 mol
13. (1) 正极 C6H12O6＋H2O－2e－===C6H12O7＋2H＋ (2) 2C6H12O6＋O2===2C6H12O7
11．2 (3) 不能 酶在高温条件下会发生变性，失去催化活性
14. (1) C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋ ②1.6 mol
1 下列有关电池的说法不正确的是( )
A. 手机上用的锂离子电池属于二次电池
B. 锌铜原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C. 甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D. 锌锰干电池中，锌电极是负极
2 下图是甲醇燃料电池的结构示意图，甲醇在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列说法不正确的是( )
A. 左电极为电池的负极，a处通入的物质是甲醇
B. 正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C. 负极反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋
D. 该电池提供1 mol e－，消耗氧气0.25 mol
3 [2025扬州高邮期中]铅酸蓄电池放电时的工作原理可表示为PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，其构造如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 电池工作时，H＋移向PbO2极
B. 电池工作时，负极质量减小
C. 电池工作时，PbO2发生氧化反应
D. 每生成1 mol PbSO4，转移电子数为2×6.02×1023
4 锂离子蓄电池放电时的反应如下：LixC6＋Li1－xCoO2===LiCoO2＋6C(x＜1)。下列说法正确的是( )
A. 放电时，Li＋在电解质中由正极向负极迁移
B. 放电时，Li1－xCoO2中Co元素的化合价不发生变化
C. 充电时，阴极电极反应式为xLi＋＋6C＋xe－===LixC6
D. 充电时，阳极发生还原反应
5 液流电池是一种新的蓄电池，是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。下图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液。下列说法正确的是( )
A. 充电时阳极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2+
B. 充电时电极a为外接电源的负极
C. 放电时Br－向右侧电极移动
D. 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
6 [2024苏州期中]下列有关原电池的说法不正确的是( )
甲 乙
丙 丁
A. 图甲所示装置中，盐桥中的K＋向盛有ZnSO4溶液的烧杯中移动
B. 图乙所示装置中，正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－
C. 图丙所示装置中，使用一段时间后，锌筒会变薄
D. 图丁所示装置中，使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
7 [2024宿迁期末]我国科学家研发了一种室温下可充电的NaCO2电池，如题图所示。放电时，Na2CO3与C均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是( )
A. 充电时，阴极电极反应式为Na＋＋e－===Na
B. 充电时，电源b极为正极，Na＋向钠箔电极移动
C. 放电时，转移0.4 mol电子，碳纳米管电极增重22.4 g
D. 放电时，电池的总反应为2Na2CO3＋C===3CO2＋4Na
8 以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图。下列说法正确的是( )
A. 当外电路中通过2 mol电子时，将消耗11.2 L O2
B. 通天然气的电极为负极，发生还原反应
C. 该电池使用过程中需补充Li2CO3和K2CO3
D. 正极电极反应式为O2＋4e－＋2CO2===2CO
9 科学家研制出一种新型短路质电化学电池，利用这种电池可以消除空气中的CO2，该装置的结构、工作原理如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. H2在负极发生还原反应
B. 正极发生的总反应为O2＋4e－＋2CO2===2CO
C. 当负极生成1 mol CO2时，理论上需要转移1 mol电子
D. 短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，也能传递电子
10 [2024连云港期末]铝硫二次电池是一种新型化学电源，放电时的电池反应为2Al＋3S===Al2S3，工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 放电时，电子由Al极经电解质溶液向多孔碳极移动
B. 离子交换膜为阳离子交换膜
C. 充电时，阳极反应式为Al2S3＋6e－＋14AlCl===8Al2Cl＋3S
D. 放电时，每转移6 mol电子，有6 mol离子穿过交换膜
11 [2024徐州期末]天然气脱硫可获得清洁天然气并回收硫黄。一种天然气脱硫装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 碳棒表面发生氧化反应
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 反应①的离子方程式：H2S＋I===3I－＋S↓＋2H＋
D. 该装置每处理标准状况下H2S 22.4 L，M池溶液增重32 g
12 (1) 二氧化硫空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其装置示意图如图所示。
①质子的流动方向为___________________(填“从A到B”或“从B到A”)。
②负极的电极反应式为______________________________________________。
(2) NH3-O2燃料电池的结构如图所示。
①a极为电池的________(填“正”或“负”)极。
②当生成1 mol N2时，电路中流过电子的物质的量为________。
13 生物电池具有工作时不发热、不损坏电极等优点，不但可以节约大量金属，而且寿命比化学电源长得多，因此越来越受到人们的青睐。某生物电池以葡萄糖(C6H12O6)作原料，在酶的作用下被氧化为葡萄糖酸(C6H12O7)，其工作原理如图所示。
(1) 电极b为________(填“正极”或“负极”)，电极a的电极反应式为______________________________。
(2) 该生物电池中发生反应的化学方程式为____________________________，当有2 mol H＋通过质子交换膜时，理论上需要标准状况下氧气的体积为__________L。
(3) 该电池________(填“能”或“不能”)在高温条件下使用，原因是______
_______________________。
14 [2024南通启东期中]利用微生物电化学法可有效处理含有机物和Cr(Ⅵ)的酸性废水，其工作原理如图所示。
(1) 若废水中的有机物是C6H12O6，则甲池中电极反应式为________________
____________________。
(2) 甲池产生6.72 L(标准状况)CO2时，理论上乙池中H＋的物质的量减少________。
课时2 化学电源
1. B
2. B 负极反应式为CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；根据电子流向，可以判断a处通甲醇，b处通O2；当电池提供1 mol电子时，消耗O2的物质的量＝1× mol＝0.25 mol。
3. A 电池工作时，负极发生反应：Pb－2e－＋SO===PbSO4，B错误；正极发生还原反应：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O，A正确，C错误；总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，每生成2 mol PbSO4转移2 mol电子，D错误。
4. C 根据原电池工作原理，放电时，Li＋从负极向正极迁移，A错误；根据放电时的反应分析，Co得电子，化合价降低，B错误；充电时，电池的负极接电源的负极，阴极反应式为放电时负极反应式的逆过程，即阴极反应式为xLi＋＋6C＋xe－===LixC6，C正确；充电时，电池正极接电源的正极，阳极上失电子，化合价升高，发生氧化反应，D错误。
5. D 图示电池是锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液，放电时，电池的负极为锌，溴所在的电极为电池的正极；充电时阳极的电极反应式与放电时正极的电极反应式相反，所以充电时阳极的电极反应式为2Br－－2e－===Br2，A错误。充电时，原电池的正极连接电源的正极，原电池的负极连接电源的负极，所以充电时电极a为外接电源的正极，B错误。放电时为原电池，在原电池中间隔着一个阳离子交换膜，所以Br－不能向右侧电极移动，C错误。
6. A 甲装置构成原电池，锌作负极，铜作正极；阳离子K＋移向正极，即装有CuSO4溶液的烧杯，A错误；Ag2O得电子发生还原反应，即Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，B正确；锌筒作负极被消耗，故使用一段时间后，锌筒会变薄，C正确；铅酸蓄电池总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，消耗了硫酸的同时生成水和难溶的PbSO4，故电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D正确。
7. D 放电时，Na为负极，反应式为Na－e－===Na＋，充电时，阴极反应为Na＋＋e－===Na，A正确；充电时右侧为阳极，则b为正极，Na＋向钠箔电极(阴极)移动，B正确；根据反应式3CO2＋4e－===2CO＋C，由于Na2CO3和C均沉积在碳纳米管，当转移0.4 mol电子时，沉积0.1 mol C和0.2 mol Na2CO3，总质量＝0.1 mol×12 g/mol＋0.2 mol×106 g/mol＝22.4 g，C正确；放电时，总反应式为3CO2＋4Na===2Na2CO3＋C，D错误。
8. D 正极的电极反应式为O2＋4e－＋2CO2===2CO，当外电路中通过2 mol电子时，将消耗 0.5 mol O2，未告知是否为标准状况，因此O2的体积不一定为11.2 L，A错误；通天然气的电极为原电池的负极，发生氧化反应，B错误；根据电极反应，负极的电极反应式为H2－2e－＋CO===CO2＋H2O，通入空气和CO2的混合气体一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为 O2＋4e－＋2CO2===2CO，假设转移4 mol电子，负极消耗2 mol CO，正极产生2 mol CO，所以CO的浓度不变，无需补充Li2CO3和K2CO3，C错误； 通入空气和CO2的混合气体一极为原电池的正极，电极反应式为O2＋4e－＋2CO2===2CO，D正确。
9. A 负极是H2失去电子发生氧化反应，A错误；正极上是O2和CO2得电子生成CO，方程式为O2＋4e－＋2CO2===2CO，B正确；负极生成的H＋和HCO反应生成CO2，方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，生成1 mol CO2需要1 mol H＋，理论上需要转移1 mol电子，C正确；从图中看出，短路膜可以传递离子和电子，D正确。
10. B 电子不会在电解质溶液中迁移，A错误；放电时，右侧电极Al失电子，为负极，电极反应为 Al＋7AlCl－3e－===4Al2Cl，左侧电极为正极，电极反应式为8Al2Cl＋3S＋6e－===Al2S3＋14AlCl，离子交换膜为阳离子交换膜，B正确；充电时，左侧电源为阳极，阳极失电子，电极反应式为Al2S3－6e－＋14AlCl===8Al2Cl＋3S，C错误；阳离子所带电荷数未知，放电时，每转移6 mol电子，不一定有6 mol离子穿过交换膜，D错误。
11. C 如图所示，氧气将羟基氧化为羰基，羰基在碳棒上发生还原反应生成羟基，碳棒为正极，A 错误；由右池中H＋移动方向可知，离子交换膜为阳离子交换膜，B错误；如图所示，H2S与I反应生成S、I－和H＋，C正确；该装置每处理标准状况下H2S 22.4 L，则电路中转移电子2 mol，M池中 O2～H2O2～2e－，则进入M池的O2为1 mol，同时N池中进入M池的H＋为2 mol，M池溶液增重34 g，D错误。
12. (1) ①从A到B ②SO2－2e－＋2H2O===SO＋4H＋ (2) ①负 ②6 mol
13. (1) 正极 C6H12O6＋H2O－2e－===C6H12O7＋2H＋ (2) 2C6H12O6＋O2===2C6H12O7
11．2 (3) 不能 酶在高温条件下会发生变性，失去催化活性
14. (1) C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋ ②1.6 mol